木薯MYB转录因子基因MeMYB60表达特征分析及其互作蛋白筛选 作物学报    2023, 49 (4): 955-965.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2023.24089

图6 MeMYB60:eGFP融合基因在MeMYB60启动子驱动下的表达分析

正文中引用本图/表的段落

研究表明, 拟南芥的AtMYB60基因可以在保卫细胞中特异表达[18]。为了进一步明确木薯MeMYB60基因的表达特性, 本文通过PCR从木薯cv.60444基因组DNA中扩增了MeMYB60起始密码子ATG上游1500 bp的片段, 构建了MeMYB60-Promoter: MeMYB60:eGFP:pGAMBIA1300植物表达载体。通过农杆菌介导转化野生型拟南芥(Col-0), 获得转基因植株后在激光共聚焦显微镜下观察转基因拟南芥叶片下表皮中绿色荧光蛋白的定位。绿色荧光蛋白的定位结果显示, MeMYB60启动子可以驱动MeMYB60:eGFP融合基因在拟南芥保卫细胞中表达(图6), 表明MeMYB60基因有可能是在木薯保卫细胞中特异表达。

气孔运动调控对于植物响应干旱等非生物胁迫有重要的意义, 研究表明, 拟南芥AtMYB60基因在叶片优势表达, 在花和根部的表达量极低[18-19]。另外, 海岛棉的GbMYB60基因也是在叶片优势表达, 并且其在叶片中的表达对多种非生物胁迫均有明显的响应[30]。RT-PCR结果表明, 木薯MeMYB60基因同样在叶片(包括叶柄)的优势表达, 而在根部的表达量极低(图4-A)。在干旱及ABA处理条件下, 拟南芥AtMYB60基因的表达量明显下降[18-19], 本文qRT-PCR的结果显示, 干旱、低温和ABA等处理负调控MeMYB60基因在木薯成熟叶片中的表达(图4-B)。以上试验结果表明, 木薯MeMYB60与拟南芥AtMYB60在非生物胁迫条件下有相似的表达调控模式。结合木薯MeMYB60启动子可以驱动报告基因在保卫细胞中表达的试验结果(图6), 暗示着MeMYB60基因可能参与了非生物胁迫条件下木薯气孔的开闭调节。我们前期的研究表明, 木薯中拟南芥AtMYB60的另一个同源基因MeMYB2负调控木薯叶片的失水率, 从而影响转基因木薯的干旱耐受性[12]。本文中的MeMYB60是否确实参与木薯气孔运动调节并影响木薯抗逆性, 还需要通过制备相应的转基因木薯来进一步验证其功能。

本文的其它图/表

• 表1 PCR引物名称及序列
  
• 图1 木薯叶片RNA及MeMYB60基因PCR扩增产物电泳图
  
• 图2 MeMYB60 (XP_021622445.1)蛋白与其他植物MYB60蛋白的系统进化树及序列一致性
  
• 图3 木薯MeMYB60与其他植物的同源蛋白氨基酸序列比对
  黑色区块: 氨基酸一致性为100%。
  
• 图4 木薯MeMYB60表达的组织特异性分析(A)及其在叶片中对不同胁迫的响应分析(B)
  内参基因为MeActin1。**表示不同处理样品与对照样品(Control)相比差异极显著(P < 0.01)。误差线为每组处理的标准误差(n = 3)。
  
• 图5 MeMYB60-eGFP融合蛋白的亚细胞定位
  
• 图7 MeMYB60蛋白序列及转录激活结构域分析
  
• 表2 MeMYB60酵母cDNA文库筛选结果
  
• 图8 酵母双杂验证MeMYB60与木薯过氧化氢酶的蛋白互作关系