外源硼元素对喀斯特地貌先锋植物黄褐毛忍冬LfMYB基因表达的影响

摘要

为了明确黄褐毛忍冬对矿质元素胁迫的响应机制,该研究采用转录组测序筛选和RACE克隆的方法分离并鉴定了喀斯特地貌地区的先锋植物黄褐毛忍冬MYB转录因子基因LfMYB,进行LfMYB原核表达活性检测和转录活性验证,并测定不同浓度(0、0.25、1.0、2.5 mg/L)硼(B)元素处理下黄褐毛忍冬不同部位B元素含量的变化,采用qRT-PCR分析LfMYB基因表达量的变化.结果表明:(1)LfMYB是转录激活因子,属于R2R3 MYB转录因子家族.(2)原核表达结果显示,pCOLD-LfMYB重组蛋白经0.2、0.4和0.8 mmol/L IPTG诱导后都能表达,蛋白大小为75 kD左右;转录活性实验表明,LfMYB在酵母中能够正确转录和翻译,且能够激活报告基因的转录和翻译,表明LfMYB有自激活活性.(3)qRT-PCR分析显示,黄褐毛忍冬LfMYB基因在老叶、白花和黄花中表达量明显高于其他部位,幼茎和幼叶表达量相对较低.(4)在喀斯特土壤基质中,B元素主要积累在黄褐毛忍冬的老叶和茎中,且随着喷施的B浓度升高,各部位B含量随之升高,其中以幼叶、老叶和幼茎中B含量升高最为明显(P<0.05);黄褐毛忍冬各部位的LfMYB基因表达量也随着B元素浓度增加而提高,但当外源B浓度为2.5 mg/L时,黄褐毛忍冬各部位的LfMYB表达量反而减少,且以幼叶、幼茎和绿蕾中的降低最明显(P<0.05).该研究结果为探索黄褐毛忍冬耐受B胁迫的分子机制奠定了实验基础.