MYB-bHLH-WD40对杨梅花青苷生物合成的转录调控机制

【摘要】杨梅(MyricarubraSieb.et.Zucc.)是我国南方特色果树,花青苷是其成熟果实中红色色素的主要成分,因此是果实重要品质性状之一。前人研究表明,植物花青苷生物合成受MYB、bHLH和WD40转录因子调控,在杨梅上,本研究小组先前分离鉴别了调控花青苷生物合成的MrMYBl,本研究分离鉴别了bHLH和WD40,并就MYB-bHLH-WD40转录复合体对杨梅花青苷生物合成的调控以及光照对MYB-bHLH调控花青苷合成的影响开展了研究,主要结果如下。1、获得了调控杨梅花青苷生物合成的bHLH成员。应用聚类分析和序列比对等手段自杨梅RNA-Seq数据库的117个bHLH成员中确定了两个调控花青苷生物合成的候选成员,命名为MrbHLHl和MrbHLH2;两者在杨梅果实成熟进程中、不同品种成熟果实中及不同组织材料中稳定表达,其中MrbHLH1与果实成熟进程中花青苷的积累存在良好的正相关；应用烟草瞬时表达分析,发现仅MrbHLH1与MrMYB1协同表达时才能增强拟南芥花青苷生物合成关键基因——二氢黄烷酮还原酶编码基因(AtDFR)启动子的活性,并诱导烟草叶片花青苷积累,而MrbHLH2不具有此功能。2、获得了调控杨梅花青苷生物合成的WD40成员。应用聚类分析和序列比对等手段自杨梅RNA-Seq数据库的60个WD40成员中确定了两个调控花青苷生物合成的候选成员,命名MrWD40-1和MrWD40-2;MrWD40-1的转录丰度在果实成熟进程中、不同品种成熟果实中及不同组织材料中均与花青苷生物合成呈良好正相关,尽管MrWD40-2的表达量高于MrWD40-1,但是其与花青苷积累的相关性较弱；进一步研究发现,MrWD40-1可增强MrbHLH1-MrMYB1调控AtDFR启动子活性和诱导烟草叶片花青苷积累的功效,而MrWD40-2不具有此功能。3、阐述了MrMYB1-MrbHLH1-MrWD40-1转录复合体调控杨梅花青苷生物合成的机制。首先,转录复合体各成员对花青苷生物合成的调控具有协同增强效应：在杨梅果实上,瞬时表达MrMYB1-MrbHLH1可促使花青苷积累,且强于单一转录因子的表达；35S::MrbHLHl转基因烟草植株花瓣花青苷积累增强,35S::MrMYB1的花瓣和花药中花青苷积累增强,而同时过量表达MrMYB1和MrbHLH1的植株全株花青苷生物合成均被显著诱导；同时,研究表明,光照是MrMYB1-MrbHLH1转录复合体调控花青苷生物合成必需的因子之一,过量表达MrMYB1-MrbHLHl的烟草植株叶片在正常光照条件下可积累大量花青苷,然而在遮光处理时,其花青苷积累被显著抑制。其次,MBW转录复合体选择性调控杨梅5个花青苷合成基因启动子活性：双荧光素酶瞬时表达分析结果显示,当MrMYB1和MrbHLH1同时过量表达时,MrCHI、MrF3’H、MrDFRl、MrANS和MrUFGT启动子活性受到强烈诱导；MrWD40-1可增强这一诱导效应；此外,光照是该诱导进程中必需的环境因子之一。最后,对MBW转录复合体各成员间的物理互作进行了分析,发现MrWD40-1-BD既可与MrMYB1-AD发生互作,又可与MrbHLH1-AD发生互作,而且MrbHLH1-BD与MrMYB1-AD同样存在强烈的互作效应,从而协同调控杨梅花青苷生物合成。
【作者】刘晓芬；
【导师】徐昌杰；
【作者基本信息】浙江大学，果树学，2013，博士
【关键词】杨梅；果实；花青苷；MYB；bHLH；WD40；转录调控；瞬时表达；转基因；

【参考文献】
[1]钟常松.河南省固始鸡产业发展中的问题及对策研究[D].西南大学,区域经济学,2014,硕士.
[2]刘红霞.农民视角下的新型农村合作医疗制度运行状况研究[D].山东大学,社会保障,2013,硕士.
[3]吴子竑.我国软包装行业商业模式创新探析[D].苏州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[4]陈婷.非英语专业学生英语阅读综合策略使用的研究[D].东华大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[5]袁喆.湖南大围山蜘蛛分类学研究[D].湖南师范大学,动物学,2014,硕士.
[6]张惠颖.浅论王国维悲观主义生命美学对人生痛苦的解读[D].中国科学技术大学,中国哲学,2014,硕士.
[7]刘玉猛.再生混凝土双向板抗冲切试验研究[D].北京建筑大学,结构工程,2013,硕士.
[8]张婷婷.基于C#.NET技术的汽车经销商备件信息管理系统的设计与实现[D].吉林大学,计算机技术,2012,硕士.
[9]黄海波.制药企业物料控制计算机辅助管理程序设计与应用[D].山东大学,制药工程（专业学位）,2013,硕士.
[10]侯云峰,袁勋臣.冷轧机中斜楔调零装置的形式及应用[J].一重技术.2008(03)
[11]房业欣.玉米高亲和钾转运体基因ZmHAK1的功能验证[D].吉林大学,植物营养学,2013,硕士.
[12]王欣国.老年2型糖尿病患者“两位一体”社区护理模式及效果的研究[D].第二军医大学,护理学,2013,硕士.
[13]刘杰.现代黄河三角洲固结沉降及其对三角洲地形变化的贡献研究[D].中国海洋大学,海洋地质,2014,博士.
[14]陈小坚.中国城镇化背景下宝德地产营销战略研究[D].天津大学,工商管理,2013,硕士.
[15]文明浩,陈德树.一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施[J].电力系统自动化,2006,10:61-63.
[16]王龙.音乐教育哲学视角下视唱练耳学科发展研究[D].聊城大学,音乐学,2013,硕士.
[17]张少敏,李志雄,王保义.一种面向智能电网的实时数据库数据完整性恢复方法[J].电力系统自动化,2013,13:93-98.
[18]林琦.基于STOA的小快拍下波束形成算法研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[19]陈权威.虚拟机控制系统的研究与实现[D].湖南大学,软件工程,2010,硕士.
[20]尚启昌.基于多载体图像的通用隐写分析方法研究[D].兰州理工大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[21]李晶.基于导电聚合物功能化的Ni-Fe合金纳米阳极催化剂制备及应用研究[D].兰州大学,2014.
[22]李军伟,程咏梅,陈克喆,阮晓明,宋春华.基于AIWCPSO算法的三次样条气动参数插值方法[J].控制与决策,2014,01:129-134.
[23]张鹤,关泽群.多媒体数据挖掘中图像数据的关联规则挖掘[J].地理空间信息,2005,06:33-35.
[24]张静.民营房地产企业员工工作满意度分析研究[D].首都经济贸易大学,劳动经济学,2014,硕士.
[25]李炜浩.单宁酸对经戊二醛固定的牛心包改性研究[D].东华大学,生物工程（专业学位）,2014,硕士.
[26]张会莉.气动楔式制动器摩擦特性研究[D].重庆交通大学,机械设计及理论,2012,硕士.
[27]蒋永光,李力,李认书,李慧琴,陈波.中医脾胃方配伍规律的数据挖掘试验[J].世界科学技术,2003,03:33-37+78.
[28]郑晴晴.基于隐Markov模型的滚动轴承故障诊断方法研究[D].西南交通大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[29]尹会会.海岛棉染色体片段代换系的产量和纤维品质性状评价及相关分析[D].中国农业科学院,作物（专业学位）,2012,硕士.
[30]王蕾.俄汉礼貌用语对比研究[D].黑龙江大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[31]张哲任,徐政,薛英林.基于分段解析公式的MMC-HVDC阀损耗计算方法[J].电力系统自动化,2013,15:109-116+151.
[32]张肃.基于记分函数的直觉模糊多属性群决策方法[J].统计与决策,2015,07:62-65.
[33]许奇.多巴胺D2受体维持觉醒及介导精神类药物促觉醒的神经生物学机制[D].复旦大学,医学神经生物学,2012,博士.
[34]施烨辉.列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究[D].北京交通大学,2011.
[35]吕冰洁.小鼠SPK1基因siRNA真核表达载体的构建及转染小鼠Lewis肺癌细胞的研究[D].华中科技大学,内科学,2013,硕士.
[36]赵君.湖北现代五项队第十二届全运会备战的综合调查研究[D].华中师范大学,运动训练,2014,硕士.
[37]刘杰.教育发展失衡对人力资本配置的影响研究[D].山东财经大学,企业管理,2013,硕士.
[38]狄鹏慧,吕芳.基于图像识别的向日葵叶部锈病诊断探究[J].电子测试,2015,04:61-63.
[39]刘建平.基于X-DSP乘法部件的设计、验证与优化[D].国防科学技术大学,软件工程,2013,硕士.
[40]汪先虎,冯桂起,蒋艳菊.基于*.xls数据源的钢坯和钢材信息分析系统的开发与应用[J].冶金自动化,2010,05:14-17.
[41]韩礼德（KhalidWahaabJabber）.合作原则视角下的狄更斯小说中的英语谚语研究[D].华中科技大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[42]黄焕辉.后现代主义视角下杭州旅游发展研究[D].浙江大学,人文地理学,2013,硕士.
[43]Hideaki,Miyata,钱振亮.开发新型水翼双体船[J].江苏船舶.1990(04)
[44]刘正波.悬赏广告法律问题探讨[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[45]刘雅冬.初级对外汉语精读课教学活动失误分析与对策[D].河北师范大学,汉语国际教育,2012,硕士.
[46]李宝玉.母语为俄语的学生对汉语词“自己”的习得[D].安徽大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[47]胡俊妲.新型样品预处理技术在中药和环境水样品分析中的应用[D].河北大学,分析化学,2014,硕士.
[48]葛阳.欣胃颗粒对慢性萎缩性胃炎大鼠血清胃泌素的影响[D].黑龙江中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[49]禹海鑫.褐飞虱致害性变异相关机理研究[D].浙江大学,农业昆虫与害虫防治,2013,博士.
[50]韩雪.论法治公正视野下党员干部的思想政治教育[D].湖南师范大学,思想政治教育,2014,硕士.