大豆叶片衰老相关MYB转录因子GmMYBLJ的鉴定及功能分析
大豆（Glycinemax(Linn.)Merr.）作为全冠层具有光合作用的植物，作物产量的90%-95%来源于光合作用的产物，感受光合作用最敏感的部位是叶片，其生长发育和衰老与作物产量密切相关。在农业生产上，由于叶片早衰造成的农作物减产是世界范围内作物减产的重要原因之一。本研究鉴定了一个大豆叶片衰老相关的CCA1-likeMYB转录因子——GmMYBLJ，利用拟南芥异源过表达、启动子驱动的GUS基因表达检测体系、大豆毛根、大豆遗传转化等技术，对GmMYBLJ转录因子的功能进行了研究。主要结果如下： 1.组织表达检测表明GmMYBLJ基因在衰老叶片中的表达量较高，对黑暗处理、SA处理、ABA处理有响应。且启动子驱动的GUS表达检测也表明GmMYBLJ在衰老叶片和黑暗处理后的叶片中积累较多。 2.为了探究GmMYBLJ的功能，我们构建了p35S::GmMYBLJ-YFP融合蛋白载体，利用烟草进行了亚细胞定位试验，结果表明GmMYBLJ定位于细胞核中。 3.对GmMYBLJ转基因拟南芥的表型分析表明，正常条件下转基因株系相对于野生型表现出叶片早衰，叶色较深、株高变矮、分枝数增多的表型，经过DAB染色后，转基因株系叶片内积累的ROS更多。且经过黑暗处理和PstDC3000处理后GmMYBLJ过表达加快了拟南芥叶片的衰老进程。 4.为了探究GmMYBLJ促进拟南芥叶片衰老的分子机制。我们在转基因拟南芥中检测了衰老关键标志性基因（Markergene）SAG12、SAUR36、ORE1、SGR1的表达和数个与衰老有关的WRKY基因的表达。结果表明，这四个衰老关键标志基因和WRKY75、WRKY45、WRKY30等多个WRKY基因在转基因拟南芥中表达上调，说明GmMYBLJ可能是直接或间接通过调控这些基因的表达来控制拟南芥叶片的衰老。 5.为了在大豆毛根中验证GmMYBLJ的功能，我们首先改造了一个具有单独启动子驱动强GFP表达的过表达载体，将其命名为pK7GM。然后通过大豆毛根转化，分别得到了过表达和RNAi的大豆毛根，并进行了DAB染色分析。结果表明相对于对照组，过表达毛根中积累了更多的ROS，而RNAi毛根积累的ROS最少，说明GmMYBLJ可能是通过ROS途径来调控衰老。 6.为了在大豆中验证GmMYBLJ的生物学功能，我们构建了GmMYBLJ的超表达载体，通过农杆菌介导的大豆遗传转化技术，得到稳定遗传的GmMYBLJ转基因的大豆阳性植株，发现GmMYBLJ转基因大豆较野生型生长速度加快，这为进一步的研究提供了基础。
大豆;MYB转录因子;遗传转化;叶片衰老
吉林大学
硕士
作物学
李绪彦
2023
中文
S565.1
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）