苹果生长素响应因子MdARF5的克隆与功能鉴定

作者：安建平; 宋来庆; 赵玲玲; 由春香; 王小非; 郝玉金

来源：中国农业科学, 2018, 51(07): 1345-1352.

• 苹果
• 生长素
• ARF转录因子
• 花青苷

【目的】分离苹果生长素响应因子Md ARF5(Auxin Response Factor 5),分析其对生长素的响应,鉴定其在调节花青苷合成过程中的作用,揭示Md ARF5的生物学功能,为进一步研究生长素对花青苷的调节提供理论依据。【方法】以‘嘎拉’苹果(Malus×domestica‘Royal Gala’)为材料,利用同源克隆技术,克隆得到一个ARF(Auxin Response Factor)转录因子,并将其命名为Md ARF5。利用MEGA5.0软件构建多物种间系统进化树。通过农杆菌介导的遗传转化获得转基因苹果愈伤组织。比较野生型和转基因苹果愈伤组织花青苷积累的差异。利用烟草叶片瞬时转化试验,分析Md ARF5对Md MYB1的转录调控。【结果】克隆获得苹果生长素响应因子Md ARF5(序列号:MDP0000143749),该基因CDS为2 691 bp,编码含有896个氨基酸的蛋白。系统进化树分析表明,苹果Md ARF5与梨Pb ARF5同源性最高。基因表达分析显示,该基因响应生长素处理,并且与花青苷合成相关基因表现出相反的表达模式。在苹果愈伤组织中超表达Md ARF5,其花青苷积累较野生型显著降低,表明Md ARF5在调控花青苷积累过程中发挥重要作用。对苹果Md MYB1启动子序列进行分析,发现其序列包含一个Md ARF5的结合位点。烟草瞬时表达试验显示,Md ARF5能够抑制Md MYB1的表达。【结论】推测苹果Md ARF5可能通过直接抑制Md MYB1的表达负调节花青苷的积累。

• 单位
  山东农业大学; 作物生物学国家重点实验室; 烟台市农业科学研究院