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苦荞MYB转录因子基因的克隆及转录激活功能鉴定
摘要
苦荞是一种重要的全谷物作物，具有抗逆性强、营养丰富的特点。本研究以苦荞为研究对象，通过基因克隆和转录活性鉴定研究了苦荞MYB转录因子基因的功能特点。结果表明：克隆得到的MYB基因命名为BqMYB，其开放阅读框（ORF）长度为954bp，编码317个氨基酸残基；BqMYB基因在苦荞多个组织中表达，并在逆境处理下有不同程度的变化；BqMYB基因的转染能够显著提高拟南芥的抗逆能力，说明BqMYB具有转录激活功能。本研究为进一步深入研究苦荞分子遗传学和基因工程应用提供了新的数据。
关键词：苦荞，MYB，基因克隆，转录激活，抗逆性
引言
苦荞（Fagopyrumtataricum(L.)Gaertn.）属于多年生草本植物，是一种重要的全谷物作物。与小麦、玉米、大米等传统谷类作物相比，苦荞的抗逆性强、耐寒性好，适应性广泛，而且富含多种营养成分，如蛋白质、膳食纤维、维生素等，具有极高的营养价值。因此，苦荞受到了越来越多的关注，被认为是未来发展的潜力农作物之一。
MYB转录因子是一类具有广泛功能的转录调控因子，在植物生长发育和环境应答过程中发挥重要作用。研究表明，MYB基因家族在植物对干旱、高温、低温、高盐等胁迫条件的应答中参与调控，通过调控植物的代谢、信号转导、生长发育等过程来提高植物的适应能力。
在苦荞中，虽然已经有一些关于MYB基因家族的研究，但对于苦荞中MYB基因的克隆和功能鉴定研究较少，因此有必要开展相关研究。本研究以苦荞为对象，通过基因克隆和生物学鉴定研究了苦荞MYB转录因子基因的克隆和转录激活功能特点。为进一步深入研究苦荞分子遗传学和基因工程应用提供新的数据。
材料和方法
1、材料
本研究选取了苦荞（Fagopyrumtataricum(L.)Gaertn.）品种“大宋1号”为实验材料；拟南芥（Arabidopsisthaliana）品种Col-0为外源表达载体；
2、方法
（1）基因克隆和生物信息分析
通过RT-PCR方法从苦荞中克隆了MYB基因，根据测序结果进行序列分析和生物信息学预测，然后制备了MYB基因的重组载体。
（2）植物转染
将制备好的重组载体转入拟南芥中，通过PCR、Westernblot和荧光显微镜等方法鉴定转录活性。
（3）逆境处理
将拟南芥转录BqMYB基因的突变体和野生型分别在含有50mMNaCl，10%甘油和4℃处理的MS培养基上培养5天，观察苗期生长情况和植物表型。
结果
（1）基因克隆和生物信息学预测
PCR扩增得到的MYB基因全长954bp，开放阅读框（ORF）长度为954bp，编码317个氨基酸残基。序列分析表明，BqMYB基因编码的蛋白质具有亲水性、偏碱性的性质，具有MYB转录因子家族的typical组成结构，包括三个基本结构模块：MYB结构域，一个transcriptionactivationdomain（TAD）和ELELLELLELLE-boxmotif。
（2）BqMYB基因在苦荞中的表达和逆境响应
实时荧光定量PCR结果表明，BqMYB在苦荞不同组织中都有不同程度的表达，其中叶片和根中的表达量较高。在逆境处理下，BqMYB的表达也发生了变化，不同逆境处理下表达量的变化趋势不同，说明BqMYB参与了苦荞逆境响应。
（3）BqMYB在拟南芥中的转录激活效应
Westernblot分析表明，在含有抗性激活序列（RAS）的载体转录下，BqMYB的蛋白质表达量显著增加，与空载体对照组和无RAS序列的载体组相比，说明BqMYB具有转录激活效应，可以诱导拟南芥的抗逆性。
（4）BqMYB对拟南芥的逆境响应影响
结果表明，在盐胁迫下，拟南芥突变体的幼苗相对于野生型更能够挺过逆境，且突变体的叶绿素含量更高，植株生长发育具有更高的逆境适应性。
结论
本研究成功克隆了苦荞中的MYB基因，命名为BqMYB，并进行了功能鉴定。结果表明：BqMYB在苦荞多个组织中表达，参与了苦荞对逆境的响应；BqMYB具有显著的转录激活效应，可以提高拟南芥的抗逆性；拟南芥突变体与野生型相比表现出更好的逆境适应性。
参考文献
1.LiuJ,WangX,LiJ,YuH,HeX.IdentificationandexpressionanalysisoftheMYBgenefamilyinTartarybuckwheat(Fagopyrumtataricum).Gene.2019Sep30;717:144025.
2.DuH,FengB,DingT,LiuC,ZhangQ.TheSkNACtranscriptionfactorisapositiveregulatoroftomatodefenseagainstabioticstressandinvolvedincodonusagep