蒺藜苜蓿R2R3-MYB轉錄因子的發(fā)掘及其對非生物脅迫反應研究.pdf

1、隨著環(huán)境條件的惡化，全球植物生產正遭受著嚴重的非生物脅迫的威脅，如寒冷脅迫、干旱脅迫、鹽脅迫等，如何發(fā)掘植物中抗逆基因資源成為植物遺傳育種領域亟需解決的重要問題。近年來，研究表明:轉錄因子廣泛地參與植物生長發(fā)育、激素調控以及非生物脅迫響應等過程，是植物功能基因組學研究的熱點領域。蒺藜苜蓿是豆科苜蓿屬的一年生二倍體植物，具有基因組小、自花授粉可育、且遺傳轉化效率高等優(yōu)點，迅速成為豆科研究的模式植物，特別是在牧草（紫花苜蓿）遺傳育種領域中。

2、隨著蒺藜苜?；蚪M測序的完成，研究人員開始利用蒺藜苜蓿基因組發(fā)掘和鑒定優(yōu)異基因功能。本研究將利用蒺藜苜?；蚪M數(shù)據(jù)，應用生物信息學方法從中發(fā)掘和鑒定出植物最大轉錄因子家族之一的R2R3-MYB轉錄因子家族的成員，并系統(tǒng)分析該基因家族成員的系統(tǒng)進化關系和表達模式等信息，為確定其功能奠定基礎。同時對蒺藜苜蓿進行非生物脅迫轉錄組研究，發(fā)掘蒺藜苜蓿中抗逆反應相關的優(yōu)異基因資源，整合現(xiàn)有蒺藜苜?；蛘{控信息，解析R2R3-MYB轉錄因子的基因調控

3、機制，為進一步明確這些基因功能提供重要參考。主要取得研究成果如下:
　　1.蒺藜苜蓿R2R3-MYB轉錄因子的發(fā)掘與分析
　　本研究利用BLAST搜索和結構域確認的雙重搜索方法，從蒺藜苜?；蚪M中發(fā)掘了150個R2R3-MYB轉錄因子成員。同時，整合擬南芥等模式植物已知的MYB轉錄因子信息，完成蒺藜苜蓿R2R3-MYI3轉錄因子的基因結構和系統(tǒng)進化分析等。最后，利用公共數(shù)據(jù)庫中蒺藜苜蓿基因芯片數(shù)據(jù)和轉錄組測序數(shù)據(jù)，確定了R2

4、R3-MYB轉錄因子成員的表達模式，為明確它們的基因功能提供了重要的參考。
　　2.蒺藜苜蓿的非生物脅迫轉錄組測序研究
　　對蒺藜苜蓿進行非生物學脅迫實驗，包括6個實驗組（對照組、低溫脅迫、寒冷脅迫、滲透脅迫、鹽脅迫和ABA處理脅迫），進行非生物脅迫轉錄組測序，獲得135M(百萬)條序列。通過基因差異表達分析，總共獲得3360個差異表達基因，涉及低溫脅迫、寒冷脅迫、滲透脅迫、鹽脅迫以及ABA激素。對這些差異表達基因進行功能注

5、釋后發(fā)現(xiàn)，它們在基因表達轉錄調控、氧化還原反應、激素響應等非生物脅迫相關的注釋信息中富集，表明它們可能通過這些生物學過程調控蒺藜苜蓿對非生物脅迫響應的過程。最后，選擇10個R2R3-MYB轉錄因子進行了qRT-PCR表達驗證，驗證結果與轉錄組測序結果相關性達到0.85(平均相關系數(shù))，表明本研究的轉錄組測序檢測結果可靠。
　　3.蒺藜苜蓿R2R3-MYB轉錄因子的分子調控機制研究
　　收集蒺藜苜?；蛘{控信息，整理并獲得蒺藜