轉錄因子NtMYC2b參與煙草煙堿含量雜種優勢形成的機制研究

摘要：為探討bHLH轉錄因子家族成員MYC2b基因與煙葉中煙堿含量及煙堿含量雜種優勢表現的相關性,利用RT-qPCR分析NtMYC 2 b基因與煙堿合成途徑關鍵酶基因的表達,測定煙堿含量和煙堿雜種優勢表現。結果表明,移栽后80 d,NtMYC 2 b在煙草親本GDH88和巴斯瑪根部的表達量較移栽后66 d上調,其根和葉中煙堿含量增加,雜交種根中NtMYC 2 b、鳥氨酸脫羧酶基因(ODC)、精氨酸脫羧酶基因(ADC)、N-甲基轉移酶基因(PMT)、N-甲基腐胺氧化酶基因(MPO)的表達量相對于親本平均表達量均明顯上調,且除MPO外,NtMYC 2 b與ODC、ADC、PMT、QPT(喹啉酸磷酸核糖轉移酶基因)在強優勢組合VA116×巴斯瑪中的相對表達量均明顯高于弱優勢組合VA116×GDH88,根和葉中煙堿含量及其雜種優勢表現也具有相同的趨勢,表明NtMYC 2 b參與了煙堿的合成,還可能參與了煙堿含量雜種優勢的形成。相關性分析表明,在親本根部,NtMYC 2b表達量與PMT表達量呈顯著正相關;在雜交種根部,NtMYC2b表達量與ADC、MPO表達量呈顯著正相關;在雜交種葉片中,NtMYC2 b表達量與煙堿含量雜種優勢呈顯著正相關,PMT表達量與ODC、ADC表達量均呈顯著正相關。關鍵酶基因啟動子序列分析表明,ADC中含有1個MYC結合位點和1個G-box元件;PMT中含有7個MYC結合位點和1個G-box元件。推測NtMYC 2 b可能通過與ADC、PMT的順式元件MYC結合位點或G-box元件特異性結合調控ADC、PMT的表達,進而促進煙堿的合成,且NtMYC 2 b還參與了煙堿含量雜種優勢的形成。