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本研究以小黑杨为实验材料,对小黑杨中2个bHLH转录因子家族的基因以及启动子进行了克隆,并分别命名为PxbHLH01和PxbHLH02。并对获得的基因编码区核苷酸序列,推定的氨基酸序列以及编码蛋白,和获得的启动子区序列进行了详细的生物信息学分析。并构建了pBI121-PxbHLH01/PxbHLH02植物表达载体,通过根瘤农杆菌介导的遗传转化技术,成功转化小黑杨叶片,并获得转基因小黑杨植株。最后,根据PxbHLH01和PxbHLH02两个基因的启动子区序列,构建了含有PxbHLH01和PxbHLH02启动子部分片段序列的pAbAi-PxbHLH01/PxbHLH02酵母单杂交诱饵载体。为进一步研究PxbHLH01和PxbHLH02基因的上游调控表达机制奠定基础。主要研究结果如下:1、小黑杨PxbHLH01和PxbHLH02基因编码区全长的克隆及生物信息学分析本研究获得了PxbHLH01和PxbHLH02基因编码区序列全长,分别为411bp和417bp,已上传至GenBank数据库,登录号分别为KJ466370和KJ466371。经过NCBI比对,与拟南芥UPBEAT1、bHLH151基因核苷酸序列(AT2G47270.1)的一致性分别为38.85%和40.71%;与毛果杨未知功能基因核苷酸序列(XM002320932.1)的一致性分别为97.57%和82.73%;与毛果杨未知功能基因核苷酸序列(XM002301486.1)的一致性分别为82.38%和98.32%。通过生物软件对PxbHLH01和PxbHLH02推定氨基酸序列进行了预测和生物信息学分析。构建了PxbHLH01和PxbHLH02的三级结构模型,并构建了系统进化树。应用杨树基因组数据库,拟南芥基因组数据库等软件,分析了在毛果杨中,PxbHLH01和PxbHLH02同源基因的表达情况。2、优化了小黑杨组培体系并获得转基因小黑杨组培苗本研究中,对小黑杨的组培体系进行了优化,最终确定了小黑杨组培最优条件为1/2MS:NAA0.5mg/L, IBA0.05mg/L。确定了愈伤组织再生途径(叶片、茎段→愈伤→出芽)为最佳小黑杨转基因再生培养方法,并成功获得PxbHLH01/PxbHLH02过量表达小黑杨转基因植株。PCR分子检测表明,PxbHLH01/PxbHLH02基因已经整合到小黑杨的基因组中。非转基因小黑杨在正常培养条件下,叶片呈鲜绿色,叶片饱满,主根较细长,且分支较多。获得转基因小黑杨的叶片呈鲜绿色,叶饱满,茎粗壮,与非转基因小黑杨相比,根部的变化明显:主根很短,明显增粗,分支较少,且根毛明显增多。3、PxbHLH01和PxbHLH02基因上游调控通路的研究本研究中获得了PxbHLH01和PxbHLH02基因启动子序列,分别为1360bp和1913bp。经过比对,与毛果杨未知功能基因(XM002320932.1)启动子的一致性分别为95.17%和68.91%;与毛果杨未知功能基因(XM002301486.1)启动子的一致性分别为69.46%和96.25%。顺式作用元件分析表明,所获得的启动子序列具有启动转录的必要元件。同时,存在一些逆境调控、激素调控、光调控和代谢相关的一些元件。启动子中有大量的抗胁迫功能元件,而这些逆境调控元件中,脱水响应基因占有较大比例,同时含有多个氧应答元件(CURECORECR)。本研究根据PxbHLH01和PxbHLH02基因启动子,将上游启动子1000bp左右序列引入pAbAi载体,成功构建pAbAi-PxbHLH01/PxbHLH02诱饵载体,为开展酵母单杂交试验奠定了前期基础。