两个蜡梅花色相关bHLH类转录因子的克隆与功能初探

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蜡梅(Chimonanthus praecox L.)花开寒冬、风姿秀美。是我国特有的色香兼备的冬花植物,其花色独特,金黄如蜡,雪中泛美,很受人们喜爱。红心蜡梅的中轮和内轮花被片因为含有不同的色素成分而表现出黄色和红色,在同一朵花的不同部位可以表现出不同的颜色,因此蜡梅是进行花色研究的理想材料。蜡梅颜色以黄色为主,颜色比较单一,因此从基因工程的方面研究蜡梅花色的合成,可以为蜡梅新花色品种的培育奠定基础。本实验根据H29和H64蜡梅花转录组文库,克隆出2个参与调控花色形成的b HLH类转录因子,命名为:Cpb HLH1和Cpb HLH2。运用q PCR技术检测Cpb HLH1和Cpb HLH2在红心蜡梅H29和素心蜡梅H64花被片不同部位以及花着色过程中的表达量变化,并通过农杆菌转化法将两个转录因子转入烟草和拟南芥中观测表型。以下为主要研究成果:1.克隆了两个蜡梅b HLH类转录因子Cpb HLH1和Cpb HLH2的CDS序列全长。并利用生物信息学进行序列比对分析,发现与已知物种中调控花色形成的b HLH类基因如葡萄Vv MYC、矮牵牛Ph AN1以及拟南芥TT8、EGL3等具有较高的同源性,推测其调控蜡梅花色的形成,利用在线软件分析Cpb HLH1和Cpb HLH2结构域以及蛋白的二级和三级结构。2.利用q PCR技术,检测分析蜡梅Cpb HLH1和Cpb HLH2转录因子在华农校园红心蜡梅H29、素心蜡梅H64花不同部位以及花着色过程中的表达量。结果表明,Cpb HLH1和Cpb HLH2基因可能参与调控黄酮醇的生物合成。3.构建Cpb HLH1和Cpb HLH2的超量表达载体,并转入烟草和拟南芥中,共得到转基因烟草39株以及转基因拟南芥T1代植株20株,进行表型观测,其中转基因拟南芥T1代植株茎部变紫,猜测Cpb HLH1和Cpb HLH2基因在拟南芥中参与调控花青素的合成。
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