高鹏
中国农业科学院郑州果树研究所
摘要(Abstract):
叶片衰老是葡萄生长发育的重要阶段,直接影响光合效率、养分再分配、果实产量与品质及植株抗逆性。MYB转录因子家族在植物叶片衰老调控中发挥关键作用,但葡萄中负调控叶片衰老的MYB基因及其分子机制仍不明确。本研究以‘夏黑’葡萄为试验材料,克隆获得VvMYB44a基因,系统开展基因表达模式、转基因功能验证、互作蛋白与靶基因筛选、信号通路解析及自然变异关联分析。结果表明:VvMYB44a定位于细胞核,具有典型R2R3‑MYB结构域,在叶片中高表达,且随叶片衰老进程显著下调;过表达VvMYB44a可显著延缓黑暗、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)诱导的叶片衰老,降低叶绿素降解速率、丙二醛(MDA)含量与离子渗漏率,提高抗氧化酶活性;VvMYB44a可直接结合衰老促进基因VvSAG12、VvNYC1、VvNAP启动子并抑制其转录,同时与VvJAZ3、VvABI5蛋白互作,协同抑制ABA/JA信号通路下游衰老程序;在320份葡萄种质中检测到VvMYB44a编码区与启动子区共23个变异位点,其中启动子区SNP‑471、SNP‑829及编码区错义突变SNP‑1229与叶片衰老起始时间、衰老速率显著关联,优异单倍型Hap‑2可显著延缓自然衰老。研究明确VvMYB44a通过转录抑制与蛋白互作双重途径负调控叶片衰老,挖掘出可用于分子育种的优异自然变异位点,为葡萄抗衰老品种改良与高效栽培提供理论依据与基因资源。
关键词(KeyWords):
葡萄;VvMYB44a;MYB转录因子;叶片衰老;负调控;分子机制;自然变异;关联分析
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