大豆转录因子基因GmMYBJ6的表达及功能分析

【作者】 杨文杰； 吴燕民； 唐益雄；

【机构】 淮阴师范学校生物系； 中国农业科学院生物技术研究所；

【摘要】 转录因子也称反式作用因子,是指能够与基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用的 DNA 结合蛋白,通过他们之间以及其它相关蛋白之间的相互作用激活或抑制某些基因的转录。自从 Paz-Ares 首次报道了玉米的转录因子 C1基因的克隆以来,已有数百种调控干旱、盐渍、激素、低温及生长发育等相关基因表达的转录因子被分离克隆出来,据推测拟南芥中至少有1553个转录因子基因,约占其基因总数的5.9%。MYB 基因是最大的植物转录因子基因家族之一,参与植物次生代谢调控、激素和环境因子的应答,并对细胞分化、细胞周期、器官的形成以及植物叶片的形态建成具有重要的调节作用;对 MYB 转录因子基因 LHY 和 CCA1的研究结果显示,它们可能通过对光信号的应答参与植物生理节律的调控。MYB 基因的分离克隆可以为我们提供这类转录因子在转录水平对植物某些生理过程的调控机制的相关信息。近年来,利用 DNA 微阵列、转座子标签、T-DNA 激活标签及同源克隆等方法分离克隆出了大量 MYB 基因,对这些基因的修饰与表达,加深了人们对其生物学功能的认识。然而,MYB 蛋白家族庞大、功能复杂多样,对 MYB 转录因子在植物生长发育及生理代谢中的调控机理的深入研究和解析,尚有赖于大量 MYB 转录因子基因及相关基因的克隆和功能分析。本文利用 RT-PCR 和 RACE-PCR 的方法分离得到一个新的 MYB 转录因子基因 GmMYBJ6,并对其功能进行了初步研究。Northern 杂交对 GmMYBJ6在不同组织中的表达情况进行了检测,结果只在叶片中检测到了 GmMYBJ6的表达,推测 GmMYBJ6的表达可能具有组织特异性;酵母表达结果显示, GmMYBJ6具有明显的转录激活功能,β—半乳糖苷酶活性为28.48U;构建绿色荧光蛋白融合表达载体,基因枪法转化洋葱表皮细胞进行瞬时表达,结果表明,GmMYBJ6蛋白定位于细胞核中,与亚细胞定位预测结果一致;对胁迫应答的检测结果显示,在紫外辐射、高盐及干旱(PEG) 等条件下,随着处理时间的增长,大豆品种吉林3号中 GmMYBJ6的表达量明显增加;而在 GmMYBJ6的转化烟草中,GmMYBJ6的表达可提高类黄酮代谢途径中的苯丙氨酸氨基裂解酶 (PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酰辅酶 A 连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、黄酮醇合成酶(FLS)等关键酶的表达,并且使烟草中总黄酮的含量增加。因此,推测 GmMYBJ6可能通过调控植物体内类黄酮的代谢来参与对非生物胁迫的应答。更多还原