小白菜BcMYB101叶片发育相关基因的克隆及功能分析

作为最大的转录因子家族之一,MYB转录因子广泛存在,并且它们参与植物的各种生理活动,例如叶片发育。GAMYB基因属于R2R3-MYB亚家族,其包括MYB33 / 65 / 101基因,和这些基因在种子发芽和开花研究清楚,但是它们在叶发育角色知之甚少。在目前的研究中,我们分离出一种GAMYB转录因子从青菜,BcMYB101,并分析其特点和功能。序列结构分析表明BcMYB101在N端区域具有高度保守的R2R3 DNA结合结构域和三个GAMYB特异性基序(Box1,Box2和Box3)。不同组织的表达模式表明,BcMYB101在叶柄,叶,根和花器官中具有较高的转录水平。此外,GA(赤霉素)处理后,表达水平显着升高,表明BcMYB101反应受GA阳性调控。亚细胞定位显示BcMYB101仅存在于核区域,与转录因子的特征一致。BcMYB101的过表达阐明了BcMYB101叶数增加,导致茎生叶向下卷曲。此外,病毒诱导的BcMYB101沉默表明BcMYB101参与了卷曲叶片的调控。此外,我们发现BcMYB101具有两个反式激活活性和一个相互作用蛋白BcTCH4,分别使用反式激活活性测定和酵母双杂交测定。在本研究中,我们首先分离了BcMYB101基因,并探索了其在叶片发育中的功能,从而为进一步研究芸苔属或其他物种叶片形状的调控机制提供了坚实的基础。

小白菜BcMYB101叶片发育相关基因的克隆及功能分析

为了测试BcMYB101是否为核蛋白,我们构建了一种35S融合蛋白:BcMYB101 -GFP,用于通过农杆菌注射方法进行瞬时转化。农杆菌注射后48-72 h,用共聚焦激光扫描显微镜捕获BcMYB101蛋白的定位图像。我们可以看到,35S:GFP的荧光显示在整个细胞中,而35S:BcMYB101 -GFP蛋白仅富集在*草烟**表皮细胞的细胞核中,这表明BcMYB101是一种核靶向蛋白,具有潜在的应用前景。转录因子的表征。

小白菜BcMYB101叶片发育相关基因的克隆及功能分析

为了研究BcMYB101的功能,我们首先将BcMYB101转化为拟南芥以产生过表达系。使用特异性引物和GUS(β-葡萄糖醛酸苷酶)染色,通过PCR扩增鉴定出十个阳性系,称为OE1至OE10。我们选择了三个具有更突出的GUS染色的T3转基因品系(OE2,OE5,OE6),以进行进一步的研究。然后,使用qRT-PCR鉴定了BcMYB101的表达水平,这表明转基因植物中BcMYB101的转录本丰度明显高于野生型植物。莲座丛叶的数量一直增加到抽ing时为止,并在过表达系#2,#5和#6中计数。可以看出,转基因植物的叶比对照植物多得多。在三行中观察到茎生叶明显向下卷曲。这些结果表明,BcMYB101可能参与叶片发育的调控。

小白菜BcMYB101叶片发育相关基因的克隆及功能分析

先前的研究表明,通过基因本体(GO)分析,OsMYB蛋白的98.7%和AtMYB蛋白的98.47%具有转录激活活性。为了验证BcMYB101是否具有转录激活能力,在酵母中进行了反激活活性测定。将BcMYB101的ORF 插入含有GAL4 DNA结合结构域的pGBKT7载体(BD)中,并生成BD- BcMYB101- FL构建体。然后,将构建体与空的pGADT7(AD)载体共转化为酵母感受态细胞(Y2H Gold菌株),并在选择性固体培养基上生长。如预期的那样,所有酵母转化体均在SD / -Trp-Leu培养基上生长。此外,带有 BD- BcMYB101的酵母转化子AD和AD也能够在SD / -Trp-Leu-His-Ade培养基和阳性对照(pGBKT7-53 + pGADT7-T)上生长,表明BcMYB101具有激活报告基因的能力。另一方面,阴性对照(pGBKT7 + pGADT7)未能激活报告基因。该结果表明BcMYB101蛋白具有转录激活活性。

小白菜BcMYB101叶片发育相关基因的克隆及功能分析

总之,我们首先从白菜克隆了一个GAMYB基因BcMYB101,该基因在叶片,叶柄和花组织中具有较高的表达水平,并且对GA和ABA具有响应。异位表达和病毒诱导的基因沉默试验表明,BcMYB101参与了叶片形状发育的调控。此外,酵母两杂交试验表明,BcMYB101蛋白具有反式激活活性,一种候选蛋白BcTCH4被证实与酵母中的BcMYB101有相互作用。这些研究结果扩大我们的理解MYB101在十字花科植物,并为进一步研究叶形的监管机制的坚实基础甘蓝 或其他物种。

文章链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/21/8/2750/htm#cite