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‘鲁红1号’元宝枫的叶色表现及其MYB转录因子的基因克隆

郝雪英  
【摘要】:元宝枫(Acer truncatum)是槭树科(Aceraceae)槭树属的落叶乔木。是北方重要的秋色叶树种,且在园林绿化中应用广泛。目前,人们对元宝枫的研究主要在栽培和开发利用方面,在其呈色发育机理方面研究较少,尚未见与其叶色形成相关的基因的克隆与序列分析方面的相关报道。这极大限制了元宝枫的分子育种及叶色基因工程的发展。花色素苷对彩色叶植物叶色的形成起主要作用,本研究以课题组经多年研究选育出的‘鲁红1号’元宝枫为材料,以普通元宝枫为对照,测定了相同时期花色苷的含量,母株及各家系每年秋季叶片转色期的叶色参数,克隆与红色发育相关的转录因子基因,以便探讨‘鲁红1号’叶片花色素苷生物合成途径的分子调控机理,主要结果如下:1.在叶片转色期,‘鲁红1号’及普通对照叶片中花色苷的含量均呈先上升后下降的趋势,但‘鲁红1号’的花色苷含量明显比普通对照花色苷含量要高。通过花色苷含量与叶色参数L、a、b的相关性分析,发现花色苷的含量多少决定着叶色参数a值的大小。2.经过连续五年的观测,发现‘鲁红1号’的自由授粉子代家系绝大多数个体的秋季叶片呈现红色或橙色,明显不同于其他家系。叶色参数a值分析显示年度间没有较大差异,说明性状具有一定的遗传稳定性,其叶片的色彩受基因的调控,且显性程度较高。3.应用试剂盒法、TRIZOL法和改良CTAB法三种提取方法对‘鲁红1号’秋季叶片总RNA提取成果进行比较分析,以获得高产率、高质量的‘鲁红1号’秋季叶片总RNA,结果显示:改良CTAB法更适合于‘鲁红1号’秋季叶片总RNA的提取。4.采用RT-PCR和RACE-PCR方法,成功获得了调控花色素苷表达的转录因子myb基因,该基因全长831bp,编码276个氨基酸;该蛋白分子量为32169.9Da,分子式为C1430H14052N2247O406S14,原子总数为4510个,等电点为9.44;该蛋白偏疏水性,没有信号肽。在NCBI中BLAST比对,发现克隆的核苷酸序列和推测的氨基酸序列与其他物种有较高的同源性,并推断该基因为‘鲁红1号’的MYB转录因子并命名为AthMYB,GenBank登录号为1825712。


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