转录因子NtMYC2b参与烟草烟碱含量杂种优势形成的机制研究

为探讨bHLH转录因子家族成员MYC2b基因与烟叶中烟碱含量及烟碱含量杂种优势表现的相关性,利用RT-qPCR分析NtMYC 2 b基因与烟碱合成途径关键酶基因的表达,测定烟碱含量和烟碱杂种优势表现。结果表明,移栽后80 d,NtMYC 2 b在烟草亲本GDH88和巴斯玛根部的表达量较移栽后66 d上调,其根和叶中烟碱含量增加,杂交种根中NtMYC 2 b、鸟氨酸脱羧酶基因(ODC)、精氨酸脱羧酶基因(ADC)、N-甲基转移酶基因(PMT)、N-甲基腐胺氧化酶基因(MPO)的表达量相对于亲本平均表达量均明显上调,且除MPO外,NtMYC 2 b与ODC、ADC、PMT、QPT(喹啉酸磷酸核糖转移酶基因)在强优势组合VA116×巴斯玛中的相对表达量均明显高于弱优势组合VA116×GDH88,根和叶中烟碱含量及其杂种优势表现也具有相同的趋势,表明NtMYC 2 b参与了烟碱的合成,还可能参与了烟碱含量杂种优势的形成。相关性分析表明,在亲本根部,NtMYC 2b表达量与PMT表达量呈显著正相关;在杂交种根部,NtMYC2b表达量与ADC、MPO表达量呈显著正相关;在杂交种叶片中,NtMYC2 b表达量与烟碱含量杂种优势呈显著正相关,PMT表达量与ODC、ADC表达量均呈显著正相关。关键酶基因启动子序列分析表明,ADC中含有1个MYC结合位点和1个G-box元件;PMT中含有7个MYC结合位点和1个G-box元件。推测NtMYC 2 b可能通过与ADC、PMT的顺式元件MYC结合位点或G-box元件特异性结合调控ADC、PMT的表达,进而促进烟碱的合成,且NtMYC 2 b还参与了烟碱含量杂种优势的形成。