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转录是任何基因表达的第一步,是由众多转录因子(transcription factor,TF)参与调控的。因此,转录因子的克隆与功能分析对了解基因表达调控机制非常重要。MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物发育和代谢调节。为了从盐生木本植物刚毛柽柳(Tamarix hispida)中克隆并筛选获得抗逆能力优良的MYB基因,本研究克隆了 14个ThMYBs基因,分析了这些基因在各种逆境胁迫后的表达模式,并选择其中的高度诱导表达基因验证了抗逆功能。具体结果如下:通过对本实验室(林木遗传育种国家重点实验室)已获得的7个柽柳转录组序列的查找,共获得了 57条柽柳ThMYBs基因,最终克隆得到14个单一并具有完整开放读码框(ORFs)的ThMYBs基因。14个ThMYBs基因编码区长度为855-1665 bp,编码氨基酸残基个数为284-554,预测的相对分子质量大小为30.6-61.8 kDa,理论等电点(pI)为5.05-9.66。多序列比对结果显示14个ThMYBs类转录因子主要分为两类,其中ThMYB2、ThMYB3、ThMYB4、ThMYB8、ThMYB9 和 ThMYB13 亲缘关系较近,属于一类,为R2R3-MYB转录因子。柽柳根、叶组织中不同非生物胁迫(高盐、干旱)和激素胁迫(ABA、GA3、JA)处理后14个ThMYBs基因表达模式分析结果显示,这些基因在胁迫后表达量都发生了明显改变,表明这些基因都为胁迫应答基因,可能至少参与了一种柽柳的抗逆应答。其中在柽柳根和叶中ThMYB1、ThMYB3、ThMYB13和ThMYB14基因在各胁迫条件下主要都表现为高度上调表达,其可能在柽柳的抗逆应答中起重要作用。为了验证ThMYB13基因是否参与了柽柳的抗逆应答调控,构建了重组载体pROKII-ThMYB13和pFGC5941-ThMYB13,进行柽柳瞬时转化,同时以pROKII瞬时侵染柽柳作为对照。对3种瞬时表达柽柳ThMYB13基因的表达分析显示成功获得瞬时过表达(OE)和抑制表达(RNAi)转基因株系。进一步的生理指标和生理染色结果显示,瞬时过表达ThMYB13植株在150 mM NaCl和200 mM甘露醇的胁迫下,保护酶类SOD与POD活性均显著高于RNAi和对照植株;NBT和DAB染色结果显示,OE植株的O2-.和H202含量明显低于RNAi植株和对照;而Evans blue染色结果和MDA含量测定表明,与CON、RNAi相比,过表达ThMYB13植株中细胞受损程度较轻,细胞死亡量较少。表明过表达ThMYB13在150 mM NaCl和200 mM甘露醇胁迫下可通过增加保护酶活性,增强细胞内清除活性氧能力,使O2-·和H2O2的积累减少,从而减少细胞受损或细胞死亡,增强植物的抗逆性。ThMYB13为一个抗逆候选基因,其抗逆功能及参与的抗逆调控机制有待进一步研究。