二穗短柄草根部木栓质调控基因BdMYB92的克隆及功能研究

为了探究二穗短柄草(Brachypodium distachyon)根部木栓质合成的调控机制,该研究以二穗短柄草Bd21为试验材料,利用生物信息学分析方法克隆了二穗短柄草根部木栓质合成的调控转录因子基因BdMYB92(GenBank登录号为OP497966);采用荧光定量PCR方法,分析BdMYB92基因在二穗短柄草不同组织中的表达模式以及对6种非生物胁迫处理(空气中干旱、20%PEG-6000模拟干旱、4℃中冷处理、200 mmol/L NaCl、100μmol/L ABA和机械损伤)的响应表达特征;利用双荧光素酶和酵母单杂交验证BdMYB92蛋白和BdFAR4基因启动子的互作关系。结果表明:(1)二穗短柄草BdMYB92基因cDNA全长为1343 bp,开放阅读框为990 bp,编码329个氨基酸,蛋白分子量为36.4 kD,理论等电点为5.54。(2)亚细胞定位结果显示,BdMYB92定位在细胞核。(3)荧光定量PCR分析表明,BdMYB92在二穗短柄草根中的表达量显著高于叶鞘、节、穗、节间等其他组织;6种非生物胁迫处理均能诱导BdMYB92的上调表达,且对干旱胁迫的响应最为迅速,表明BdMYB92参与二穗短柄草响应逆境的过程。(4)双荧光素酶和酵母单杂交试验结果表明,BdMYB92与木栓质合成基因BdFAR4启动子区存在相互作用,且能够直接调控木栓质合成基因BdFAR4的转录表达。研究推测,BdMYB92可能与二穗短柄草中其他的木栓质合成基因存在相互作用,进而调控木栓质在根部的沉积。