河南农业科学

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转录因子NtMYC2b参与烟草烟碱含量杂种优势形成的机制研究

吴宇瑶1,2,谢 瑞3,杨友成4,刘坤华4,聂 琼1,2   

  1. 1.贵州大学 农学院,贵州 贵阳 5500252.贵州大学 贵州省烟草品种研究重点实验室,贵州 贵阳 5500253.遵义市农业科学研究院,贵州 遵义5630004.遵义市烟草公司,贵州 遵义 563000

  • 收稿日期:2019-05-22
  • 通讯作者: 聂 琼(1972-),女,贵州毕节人,教授,博士,主要从事烟草遗传育种研究。E-mail:nqiong10@163.com
  • 作者简介:吴宇瑶(1993-),女,贵州黎平人,在读硕士研究生,主要从事烟草遗传育种研究。E-mail:15761630170@163.com
  • 基金资助:
    贵州省烟草公司项目(黔烟科201302);贵州省烟草公司重大专项(黔烟科201602);贵州省烟草公司遵义市公司项目(遵烟计[2016]07号);贵州省烟草品质遗传改良与生物转化科技创新人才团队项目(黔科合人才团队[2015]4001)

  • Received:2019-05-22

摘要: 为探讨bHLH转录因子家族成员MYC2b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NtMYC2b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,NtMYC2b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NtMYC2b、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,NtMYC2b与其他4个关键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NtMYC2b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,NtMYC2b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,NtMYC2b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、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NtMYC2b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NtMYC2b还参与了烟碱含量杂种优势的形成。

关键词: 烟草, 转录因子, NtMYC2b, 烟碱, 杂种优势