棕色棉R2R3-MYB类转录因子基因GhTT2的克隆及特征分析

作者：梅俊; 慕蓉蓉; 牛晴晴; 王晓丽; 赵艳艳; 蔡芳芳; 孙玉强^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(11): 2099-2107.

• 彩色棉
• GhTT2 (transparent testa 2)
• 纤维色泽
• 克隆
• 特征分析

彩色棉花包括棕色棉和绿色棉，天然具有颜色，无需化学印染即可直接纺纱成衣，是一种绿色环保、生态效益高的特种陆地棉(Gossypium hirsutum)。彩色纤维主要因不同花青素、原花青素及其衍生物累积于纤维而呈现不同色泽，而棕色棉纤维中主要色素成分为原花青素及其衍生物。基于前期转录组数据，本研究从棕色棉中克隆了1个在纤维发育过程中优势表达的R2R3-MYB (v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog, MYB)类转录因子基因GhTT2 (transparent testa 2)；通过系统进化树构建、氨基酸序列多重比对、原核表达、qRT-PCR、烟草(Nicotiana benthamiana)瞬时转化、酵母(Saccharomyces cerevisiae)杂交等对其基因及编码蛋白的结构、表达模式、亚细胞定位进行分析与功能预测。结果表明，GhTT2基因的开放阅读框为765 bp，编码254个氨基酸，预测蛋白的相对分子质量为28.863 kD，等电点为7.423,具有典型的R2R3类MYB结构域；该基因可以在37℃、1 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-thiogalactoside, IPTG)诱导条件下高效表达；与白色棉相比，GhTT2在棕色棉纤维发育过程中优势表达，而且在纤维中的表达量显著高于其他组织；与GFP融合的重组蛋白GhTT2-GFP定位在细胞核，符合典型的转录因子特征；酵母转化结果表明，GhTT2编码蛋白具有明显的转录激活特征。本研究为进一步从分子层面验证GhTT2基因在棕色棉纤维色泽形成过程中的生物学功能及改良彩色棉纤维色泽多样性提供基础资料。

• 单位
  医药学院; 浙江理工大学