王莲萍 王博 杨春雨 国会艳 任如意

摘要：根据白桦MYB基因编码区设计引物，以白桦的cDNA为模板，扩增出8个MYB基因，純化回收后与T载体进行连接并利用热激法转入大肠杆菌感受态细胞中，后经PCR检测成功将8个MYB基因构建到T载体上。对8个MYB基因进行生物信息学分析，结果表明，8个MYB蛋白质的分子量在27.2～38.8 ku之间，等电点在5.38～8.66之间;并且，8个MYB均为核蛋白质，但都没有跨膜结构域，属于非跨膜蛋白质;系统进化树分析结果预测8个MYB基因在植物生长发育的各个方面发挥着重要的作用，为后续研究8个MYB基因在白桦中的功能以及通过优良基因改良白桦的品质性状提供前期数据支持。

关键词：白桦;MYB基因;序列分析

中图分类号： S188文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）18-0093-05

收稿日期：2018-05-15

基金项目：黑龙江省教育厅项目（编号：1352MSYYB002）;研究生创新项目（编号：kjcx2018-80mdjnu）。

作者简介：王莲萍（1994—），女，黑龙江省鹤岗人，硕士研究生，主要从事植物分子生物学与基因工程研究。E-mail：928718821@qq.com。

通信作者：任如意，博士，教授，主要从事植物分子生物学与基因工程研究。E-mail：swxrry@126.com。

转录因子也称反式作用因子，是指能够与基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用的DNA结合蛋白质，通过它们之间以及与其他相关蛋白质之间的相互作用激活或抑制某些基因的转录[1]。根据转录因子保守域可分为很多家族，如bZIP、bHLH、MYB等。

MYB蛋白质普遍存在与动植物中，是植物最大的转录因子家族之一，它参与植物次生代谢调控、激素和环境的应答、并对细胞分化、细胞周期、器官的形成以及植物叶片的形态建成具有重要的调节作用[2-3]。自Paz-ares等首次报道玉米转录因子C1基因的克隆[4]以来，从番茄[5]、月季[6]、水稻[7]等多种植物中都分离克隆了MYB基因，并体现出MYB蛋白质功能的多样性。植物体中大多数MYB蛋白质有2个重复MYB结构域（R2、R3），根据C端保守氨基酸序列的不同R2R3-MYB可分为22个亚类，同一亚类的基因往往具有相对保守的功能[8]，有学者推测在拟南芥中有130多个R2R3-MYB基因[9]，玉米中至少有80个MYB基因[10]。MYB家族转录因子有很多的成员被鉴定为是次生壁合成重要的调控因子[11]，MYB转录因子在植物应答生物胁迫中具有重要的作用，在植物的生长过程中，几乎参与了植物的发育和代谢的各个方面。杨树的PtrMYB092和PtrMYBJ52基因参与了植物中木质素合成的调控，并能通过激活下游转录因子和关键酶基因的表达提高木质素的合成速率，促进植物细胞次生壁发生木质化[12]。有学者从桉树克隆到了参与调控树木木质部形成的关键基因，桉树中的Eg MYB2基因可以调控木质素合成基因的转录，从而影响了桉树木质素和次生壁的形成[13]。Zhong等研究表明拟南芥的AtMYB58和AtMYB63过表达时，植物细胞壁的木质素含量显著增加，而其他细胞壁成分没有变化[14]。拟南芥中HbMYB85a/b过表达都能使导管、木质纤维和维管束间纤维的细胞壁厚度增加，木质素含量升高，木质素合成相关酶基因表达升高，叶片量加厚，抽薹开花延迟[15]。McCarthy等在杨树中克隆了MYB46、MYB83的同源基因Ptr MYB3、Ptr MYB20，最后通过功能分析证实了Ptr MYB3、Ptr MYB20参与了次生木质部的合成[16]。小麦中的TaMYB33受ABA介导的逆境响应信号调控，通过积累渗透压调节物和提高细胞活性氧清除能力来提高植物对干旱和盐的耐受性[17]。Yang等研究发现OsMYB2过表达植株中可溶性糖和脯氨酸含量上升，并发现其细胞内脯氨酸合成酶和转运蛋白基因等逆境相关基因表达量上升，同时抗氧化酶的活性升高，对低温、盐害和干旱逆境胁迫的耐受性都明显增强[18]。拟南芥中的MYB68基因在根中柱鞘细胞中特异型表达，在高温胁迫下，根中MYB68表达会明显增强，并且MYB68突变体的生长活力比野生型低，说明MYB68参与了拟南芥高温胁迫的应答反应[19]。水稻Osmyb4基因的过表达大大提高了转基因水稻对干旱、高盐、紫外辐射等的耐受能力[20]。从以往研究中不难发现，MYB转录因子在植物中起着关键性作用，但其作用的详细分子机理还没有被完全阐述清楚，因此，有必要对MYB转录因子的功能和作用机制继续进行深入研究。

白桦（Betula platyphylla Suk.）为桦木属的落叶乔木，其木材可供一般建筑及制作器具，树皮可以提炼桦油，树汁在保健药用上有抗衰老止咳等功效，植株本身可用于园林景观。随着对白桦不断深入的研究，它的经济市场价值也将不断地被开发出来。本研究从白桦转录组中找到8个MYB基因，并以白桦cDNA为模板将其克隆出来，与T载体进行连接，转化至大肠杆菌中。并对8个MYB基因进行生物信息学分析，为后续利用试验手段深入研究这8个MYB基因的功能提供前期依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

白桦组培苗，由牡丹江师范学院生命科学与技术学院提供。

1.1.2 试验试剂

大肠杆菌DH5α感受态细胞、2×Power Taq PCR MasterMIX混合酶（百泰克生物技术公司）、DL2000 DNA marker。胶回收试剂盒、PMD18-T载体试剂盒、质粒提取试剂盒（天根生物技术有限公司）。

1.1.3 培养基

培养基配方。1/2 MS固体培养基：1/2 MS粉（不含琼脂粉和蔗糖）2.47 g，琼脂粉8 g，蔗糖30 g，加蒸馏水定容至1 g，调节pH值为5.8。LB液体培养基：10 g蛋白胨、10 g NaCl、5 g酵母粉，加蒸馏水定容至1 L，调节pH值为7.0。

3 结论与讨论

MYB作为最大的转录因子家族之一，根据所含保守结构域的不同分为1R、2R、3R、4R多个亚家族，不同的亚家族也具有着不同的结构特征和功能。从白桦转录组中找到8个MYB基因，在从白桦的cDNA中克隆出这8个基因，与拟南芥MYB家族基因进行系统进化分析，暗示这8个白桦MYB基因在白桦生长发育的各个方面具有不同的功能，但这只是一种预测，后续还需要进行转基因试验来证实，本研究为进一步利用试验手段分析MYB基因在白桦中的功能提供前期基础数据。

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