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MYB转录因子(MYB transcription factor)是植物转录因子中最大的家族之一。MYB转录因子在真核生物分生组织发育、二次代谢、细胞周期调控、气孔开闭、生物胁迫及非生物胁迫等生物过程中发挥了非常重要的作用。随着多种植物全基因组测序的完成,多个物种的MYB家族已经被鉴别出来。目前,对于MYB转录因子的抗性功能的研究大多集中在拟南芥、水稻、大豆等模式植物中,在苹果中研究相对较少。由于环境污染加剧增加、干旱、低温冷害、盐渍化等生态问题严重影响了果树的生长发育。随着苹果基因组测序的完成,对苹果MYB家族的鉴定、抗性相关MYB基因的挖掘及品种的选育与改良具有非常重要的意义。本研究利用生物信息学方法对苹果MYB转录因子家族进行了鉴别并克隆了两个MYB基因MdMYB121及MdSIMYB1,并且对它们在抗性上的功能进行了鉴定。主要研究过程及结果如下:1.利用132个拟南芥MYB基因保守的DNA-binding结构域及隐马尔科夫模型(Hidden Markow Model)的识别技术在苹果基因网站(http://www.applegene.org/)以及GDR网站(http://www.rosaceae.org/)中鉴定了229个苹果MYB基因模型。2.为了对苹果MYB全基因家族进行研究,分析了所有苹果与拟南芥MYB蛋白系统进化情况、N端R2R3功能域的保守性、C端的结构域及苹果MYB基因染色体定位。3.为了研究苹果MYB基因在抗非生物胁迫方面的响应情况,从多个MYB家族中筛选了20个苹果R2R3MYB基因,并对其在干旱、高盐、低温、ABA处理后2h时的表达情况进行了分析。结果表明,这些基因能不同程度的响应非生物胁迫。4.MdMYB121及MdSIMYB1基因能被多种非生物胁迫明显的诱导,因此它们有可能参与到苹果抵抗非生物逆境的生理过程中。5.为了鉴定MdMYB121及MdSIMYB1基因在非生物胁迫中的功能,分别在番茄和烟草中过量表达了MdMYB121及MdSIMYB1基因。结果表明转基因番茄及烟草能够增强抵抗干旱、高盐、低温的能力。6.另外,发现转MdMYB121基因番茄植株是通过减少Na+积累增强抵抗盐胁迫、减少叶片失水率增强抵抗干旱胁迫。另外在非生物胁迫条件下能减少膜受损及促进保护物质的合成。7.转MdSIMYB1基因烟草通过增强逆境响应基因表达及促进根系发育相关的生长素响应基因来共同增强抵抗非生物胁迫的能力。另外,MdSIMYB1也可能参与到调控根毛发育过程,进一步增强抵抗非生物胁迫的能力。8.为了进一步鉴定苹果MdMYB121及MdSIMYB1基因在苹果抗非生物胁迫中的功能,分别进行了‘嘎啦’苹果转基因研究。结果表明,转基因苹果MdMYB121及MdSIMYB1株系抵抗非生物胁迫能力明显比野生型增强。