论文部分内容阅读
多酚是日常生活中非常常见的抗氧化物,是植物次生代谢产物的重要组成部分。具有非常强的抗氧化、抑菌、酶活性抑制、抗致突变、防辐射、抗炎、降血压等作用。Luo等(2008)对转AtMYB12基因的番茄果实、烟草进行检测后发现,在转基因的番茄果实中,AtMYB12基因可以调控类黄酮的合成,同时也可以激发下游的次生代谢产物咖啡酰奎尼酸的合成。Butelli等(2008)将金鱼草中两个花青素合成调控因子Delila(bHLH转录因子)和Rosea1(MYB转录因子)转入番茄中导致番茄果实中各种多酚类物质尤其是花青素含量大量提高。在转基因研究当中烟草是一种模式作物,已经形成了一整套较为成熟的技术流程。因此烟草可以作为很好的表达系统来快速验证基因的功能。本实验室前期转录组测序和比较分析。我们发现有一些转录因子与转AtMYB12基因导致的番茄中多酚的富集相关,其中包含MYB、WD-40及bHLH等22个转录因子。为了探究这些转录因子对这几种多酚类物质的调控作用,本试验对其功能进行了初步研究。为了方便对候选转录因子进行初步功能分析,通过AtMYB12分别以pGR106和pRI101为表达载体在本氏烟和三生烟进行瞬时表达体系的构建,并确定最优表达系统,可以用于基因调控次生代谢物合成的快速功能分析。而后用上述建立的的方法对SlMYB1、SlbHLH96、WD40-19、SlbHLH072等基因在烟草上进行瞬时表达分析,结果表明这四种转录因子均能引起多酚物质含量的变化,其中前三者起正调控作用,后者起负调控作用。另外在对ROS1进行瞬时表达时,结果发现在4d左右烟草叶片出现了花青素的积累,而当SlMYB1与ROS1进行共表达注射发现共注射后烟草叶片也出现花青素积累,但弱于ROS1单独表达,说明SlMYB1对ROS1调控花青素的合成有抑制作用。SlMYB1与AtMYB12共同注射后并未出现多酚物质含量的大量提高,说明SlMYB1抑制了AtMYB12对多酚物质的调控作用。综上所述,本实验利用瞬时表达体系在烟草中成功验证了多个多酚合成相关候选转录因子对于类黄酮及咖啡先奎宁酸等物质的调控功能,该体系的成功开发利用为从大量转录组测序数据中筛选关键候选转录因子提供了一个简便易行的验证途径,大大缩短了通过稳定的遗传表达带来的繁琐工作,从而为后续在番茄中进行稳定的遗传转化验证相关候选转录因子功能及培育出高多酚含量的番茄遗传种质提供重要的研究基础。