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菊花为我国十大名花,因其花色艳丽、花型多样,深受人们喜爱,具有很大观赏价值和经济价值。MYB转录因子是植物中数量和功能最多样的的转录因子之一,在植物伸长发育过程中起着重要作用。本研究克隆了一个菊花CmMYB59转录因子,并对其表达特性、亚细胞定位及转录激活活性等进行了研究,通过转基因手段,研究其对根伸长的影响,同时为菊花种质创新提供新的种质资源。主要研究结果如下:1.以菊花品种’神马’为实验材料,利用RT-PCR与RACE等技术克隆得到一个MYB转录因子的cDNA全长序列,并发现了其一种可变剪切。该基因全长904bp,开放阅读框为768bp,编码255个氨基酸,蛋白质分子量61.99KD,等电点:4.99kD。同源性分析表明,此基因为典型的R2R3型MYB转录因子,与拟南芥的AtMYB59同源性较高,具有保守的R2R3结构域和调控基序YNSMDEIW,因此命名为CmMYB59(GenBank登录号:KR052024)。系统进化树分析表明CmMYB59与丹参、玉米的亲缘关系较近,与其他物种较远。2.通过荧光定量分析了’神马’CmMYB59的组织、非生物胁迫和开花期的表达特性。结果表明:CmMYB59在根中表达最高,茎、叶中次之,茎尖和花器官中最低;随着花芽分化进程,叶中CmMYB59表达量逐渐升高,在小花原基分化末期达到顶峰,随后降低;低温胁迫会诱导CmMYB59的表达,而高温胁迫、盐胁迫、ABA处理后,CmMYB59的表达量均表现出2 h内短暂下降随后迅速升高的趋势。由此可知,CmMY59可能参与菊花花芽分化的过程,并且参与了菊花多种胁迫过程,包括低温、高温、盐胁迫等,而响应时间和表达幅度的差异则说明CmMYB59对其调控机制不同。构建绿色荧光蛋白融合表达载体pMDC43-GFP-CmMYB59,并将其转入洋葱表皮细胞。亚细胞定位分析显示,CmMY59蛋白定位于细胞核上。构建酵母表达载体pDEST-GBKT7-CmMYB59,通过酵母单杂交的方法验证其转录激活活性,结果表明,CmMYB59具有转录激活活性。3.构建超表达载体pMDC43-CmMYB59,将CmMYB59分别转入拟南芥和菊花品种’神马’中,通过潮霉素抗性筛选及RT-PCR鉴定,分别获得超表达的菊花转基因株系Z2、Z6和拟南芥转基因株系L1、L3。对转基因拟南芥株系L1、L3和野生型WT拟南芥进行花期观察和主根长测量,花期观察结果为超表达株系与野生型花期一致,无明显差异,表明CmMYB59对花期无直接影响;根伸长结果表明,超表达转基因株系的根长小于WT的根长。拟南芥细胞周期相关基因ARR16、NAM-LIKE、CYB:1.1基因的qRT-PCR表明,相比于野生型WT株系,超表达株系的NAM-LIKE基因和CYB1;1基因的表达量明显上升,而ARR16基因则与WT相差不大,说明CmMYB59可能通过细胞分裂而对根的伸长产生抑制作用