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为了适应有效磷含量较低的土壤环境,植物在长期的进化过程中形成了一系列形态、生理、生化及分子水平的响应机制。转录因子在植物的低磷响应过程中起着重要的作用。先后在衣藻、拟南芥、水稻、小麦、玉米等物种中均发现了低磷胁迫响应的核心调控因子CrPSR1、AtPHR1及其同源物,它们都属于MYB-CC家族。该家族在低磷胁迫响应中起着重要的作用。目前在木本植物中关于该家族基因对低磷胁迫响应的研究还未见报道。本研究以耐贫瘠木本植物麻疯树为研究对象,找出了麻疯树中MYB-CC家族的13个成员。根据进化分析结果选择了与AtPHR1亲缘关系较近的四个成员进行进一步的生物信息分析及转基因研究,得到如下结果: 1.JcMYB-CC1、JcMYB-CC2、JcMYB-CC3、JcMYB-CC4具有两个高度保守的结构域,即MYB-DNA结合域和卷曲螺旋(coiled-coil,CC)结构域。系统进化分析表明,它们与其它高等维管植物中的PHR1同源蛋白聚到了同一个亚类,表明它们在进化上亲缘关系较近。亚细胞定位信号分析发现JcMYB-CC1、JcMYB-CC2、AtPHR1、BnPHR1、OsPHR1、TaPHR1和ZmPHR1在C端均有一个由四个氨基酸组成的核定位信号,而JcMYB-CC3、JcMYB-CC4和OsPHR2则没有。类泛素化修饰位点分析发现JcMYB-CC2与其它物种中的同源蛋白在MYB-DNA结合域中的同一位置有1个类泛素化修饰位点,可能与该类蛋白的转录后调控相关。磷酸化位点分析发现JcMYB-CC1、JcMYB-CC2和其余物种的同源蛋白在MYB-DNA结合域中的相同位点存在2个苏氨酸磷酸化位点(T)和1个丝氨酸磷酸化位点(S),在CC结构域的同一位置有1个酪氨酸磷酸化位点(Y),JcMYB-CC3、JcMYB-CC4在MYB-DNA结合域中只有1个苏氨酸磷酸化位点(T),在CC结构域中磷酸化位点消失。 2.成功克隆了JcMYB-CC1、JcMYB-CC2、JcMYB-CC3、JcMYB-CC4了这四个基因,并构建了超表达载体,转化拟南芥,分别筛选到了4、4、3、5个纯合株系。JcMYB-CC1、JcMYB-CC2、JcMYB-CC3、JcMYB-CC4的超表达株系(OV1、OV2、OV3、OV4)与野生型在外观形态上无明显差别,但OV1和OV2地上部Pi含量增加,而根部Pi有所下降,在正常供磷条件下全株Pi含量增加,可能JcMYB-CC1和JcMYB-CC2调控了下游编码如磷酸盐转运蛋白等磷响应基因的表达,促进了Pi的吸收及Pi从根部向地上部的转运。 另外,本人参与了由本实验共同合作完成的麻疯树高密度遗传图谱的构建工作。构建了一张总图距为1628.6 cM,包含1208个分子标记,标记间平均距离为1.3 cM,单一位点817个,单一位点平均距离2.0 cM的遗传图谱,密度是已发表的麻疯树遗传图谱中最高的。