蒙农杂种冰草AcdMYB 1基因克隆及表达分析

‘蒙农杂种’冰草(Agropyron cristatum×A.desertorum‘Hycrest-Mengnong’)具有干草产量高,适口性好,抗逆性强的特点,是中国北方干旱地区建立人工草地的适宜草种。本研究利用同源克隆方法从‘蒙农杂种’冰草中克隆得到的1个MYB类转录因子基因(命名为AcdMYB 1),对其进行了生物信息学分析和表达分析。结果表明:该基因cDNA序列长度为1161 bp,包含完整开放阅读框(ORF)为969 bp,编码322个氨基酸,具有MYB转录因子的保守结构域。AcdMYB1与小麦族的山羊草、普通小麦、野生二粒小麦的同类基因亲缘关系最近,序列一致性均在90%以上。组织表达中AcdMYB1基因在穗中的表达量最高,其次为叶、根,茎中表达量最低;在模拟自然干旱胁迫下,能够显著降低AcdMYB 1的表达水平。烟草亚细胞定位显示,该蛋白定位于细胞核。本研究为进一步探索‘蒙农杂种’冰草AcdMYB 1基因及MYB转录因子家族提供了科学依据。

根癌农杆菌介导的蒙古冰草稳定遗传转化体系建立

蒙古冰草(Agropyron mongolicum)亦称沙芦草,为禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)冰草属(Agropyron)多年生疏丛型牧草,具有饲用价值高、抗寒耐旱以及耐盐、耐瘠薄、耐风沙等特性,是改良天然草场的适宜草种与挖掘优良耐逆基因资源的重要材料。然而,目前尚未建立蒙古冰草高效遗传转化体系,制约了该物种的基因资源鉴定与遗传改良应用。以蒙农1号蒙古冰草种子为来源的高再生效率的胚性愈伤系#89为外植体,建立了根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105介导的蒙古冰草稳定遗传转化体系,转化效率达30%。此外,针对多次继代后蒙古冰草愈伤系再生能力退化的难题,通过在再生培养基中添加1 mg·L^(-1) ABA或提高蔗糖浓度至45 g·L^(-1),成功将再生能力衰退的蒙古冰草愈伤系再生效率由5%分别提高至35%与42%。研究结果为后续蒙古冰草基因编辑体系建立、基因功能鉴定和新品种培育奠定了重要技术基础。