拟南芥AtMYB123与AtKOR1基因突变体的筛选鉴定及其功能研究
植物茸毛、根毛的产生和生长与棉花纤维相似，都属于典型的单细胞极性生长，因而棉花纤维发育的分子机制与茸毛、根毛的发育十分相似。Rong等2007年在与棉化纤维生长有关的突变体基因精细定位的基础上，用比较基因组学和遗传作图对棉花纤维相关基因/cDNA和拟南芥茸毛基因进行遗传定位时发现，一个MYB基因的拷贝和在该染色体区段另一个糖代谢相关的基因拷贝紧密连锁，具有共分离关系，这两个基因对棉花纤维的发育具有重要调控作用。我们通过序列比对发现，这个棉花还原糖基因(AY574906)的cDNA与拟南芥的AT5G49720（AtKOR1）基因具有高度同源性，而MYB基因的cDNA序列与拟南芥AT5G35550(AtMYB123)具高度同源性。为进一步弄清这两个基因的功能，我们从拟南芥T-DNA插入突变体库中订购到了这两个基因缺失表达的T-DNA插入突变体，主要的研究结果与结论有:
1)筛选到了AtMYB123和AtKOR1表达缺失的单突变体atmyb123和atkor1，并通过杂交构建了其双突变体atmyb123/atkor1。研究结果显示，AtMYB123表达缺失导致拟南芥植株地上部分发育减缓，种皮颜色变黄;但AtKOR1表达缺失没有影响植株地上部分的发育，种皮颜色也与野生型没有明显差异。两基因均缺失导致植株发育明显减缓，种皮颜色表现出AtMYB123基因缺失表达的特点。
2)证明这两个基因均参与了拟南芥根的发育调控。两基因缺失均显著影响了拟南芥根的发育，两个单突变体植株的根均受到了严重抑制，尤其是AtKOR1基因缺失，其突变体atkor1植株的根长仅为野生型的三分之一。尽管与野生型相比，双突变体atmyb123/atkor1根发育也受到显著影响，根的长度明显变短，但其根的长度却介于两单突变体的中间，比atmyb123的稍短而比atkor1的明显要长，显示AtMYB123和AtKOR1这两个基因的表达在拟南芥根发育调控中具有互作关系，转录因子AtMYB123可能作为主调控因子参与AtKOR1对拟南芥根发育的调控。培养基pH改变、NaCl处理、外源GA施用均没有改变突变体根生长趋势，显示这三种因素与两基因缺失突变引起的根发育抑制无关。
3)构建了AtMYB123基因过表达载体pBI121：35S： AtMYB123(pBM)。为了进一步明确AtMYB123的功能，我们利用RT-PCR的方法克隆了拟南芥AtMYB123基因编码区(CDS)，同源性对比结果显示，测序结果和TAIR公布的拟南芥序列AT5G35550(AtMYB123)完全相同，将AtMYB123导入表达载体pBI121中，我们构建了AtMYB123基因表达载体pBI121：35S： AtMYB123(pBM)，该研究为进一步深入研究AtMYB123在拟南芥根生长发育过程中的功能与作用机制奠定了基础。
拟南芥;atmyb123基因;atkor1基因;基因突变体;根发育;筛选鉴定
浙江大学
硕士
作物学
陈坤明
2011
中文
S31
55
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）