基于VIGS基因沉默体系的换锦花LsMYBs基因功能研究

• 作者: 侯朔 周洋丽 童再康 郑正权 高燕会
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 换锦花 病毒介导的基因沉默(VIGS) LsMYBs 花色苷 转录抑制
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 27-36
• 页数: 10页
• 分类号: S682.2
• 字数: 6156字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.06.003

摘要

换锦花(Lycoris sprengeri)是石蒜属(Lycoris)多年生球根类非模式植物,花色多为红蓝复色花,观赏价值极高,利用基因工程技术探讨换锦花花色形成机制对换锦花新品种选育具有重要的指导意义.本研究采用无缝克隆技术构建换锦花LsMYBs病毒介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)载体,利用真空渗透法侵染换锦花花苞,并对侵染后换锦花花瓣花色苷含量和花色形成相关基因的表达进行检测,建立换锦花VIGS技术体系并初步分析LsMYBs的基因功能.研究结果表明LsMYBs沉默后换锦花花瓣LsMYBs基因的表达明显下降,而花瓣尖端的蓝色加深,花色苷含量明显增加;VIGS载体的插入片段为400 bp时诱导基因沉默后LsMYBs的表达量相对稳定,是未沉默的LsMYBs基因表达量的1/2,而插入cDNA全长片段基因沉默后LsMYBs表达不稳定.LsMYB4基因沉默后花色苷形成过程中结构基因(早期形成基因(early biosynthesis gene,EBG)和晚期形成基因(late biosynthesis gene,LBG))查尔酮合成酶基因(chalcone synthase,LsCHS)、查尔酮异构酶基因(chalcone isomerase,LsCHI)、黄烷酮3-羟化酶基因(flavanone 3-hydroxylase,LsF3H)、类黄酮-3'-羟化酶基因(flavonoid 3'-hydroxylase,LsF3'H)、二氢黄酮醇-4-还原酶基因(dihydroflavonol-4-reductase,LsDFR)、花青素合酶基因(anthocyanidin synthaes,LsANS)、类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶基因(flavonoid 3-o-glycosyltransferase,LsUFGT)的表达量明显上升,但变化程度不同;而LsMYB5沉默后仅LBGs基因(LsANS,LsDFR3和LsUFGT)表达量明显上升,其他基因表达变化不明显,说明LsMYB4和LsMYB5在换锦花花色形成的过程中可能起着负调控的作用,但调控的靶基因对象不完全相同.本研究结果对进一步解析LsMYBs转录因子对换锦花花色苷形成的调控机制提供了重要的信息.