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王月志等
, 2011,
砂梨
MYB
基因启动子克隆、生物信息学预测与等位变异分析
,
分子植物育种
(online) Vol.9 No.110 pp.1799-1806
(doi: 10.5376/mpb. cn.2011.09.0110)
1802
各启动子序列中存在着丰富的调控元件，按照
调控元件的功能将其分为
6
种类型
(
表
2)
，这些调控
元件反映了基因的表达特征。在各类调控元件中，
以组织特异性元件数目最多，主要为涉及根部、胚
轴和种子中表达的调控元件；其次是胁迫激素和生
长激素应答类元件，胁迫激素应答元件主要为
ABA
应答元件，少数为
SA
应答元件；生长激素应答类
元件包括了
GA
应答型和
IAA
应答型两类。
“
其它
”
类型主要为基因表达的基础调控元件。尽管各启动
子调控元件的组成类型相似，但在某些类型调控元
件的数目上存在明显差异。与其它基因的启动子序
列相比，
PpMYBx1
启动子序列中生物胁迫和生长激
素应答类元件的数目明显偏多，
PpMYBx2
和
PpMYBx3
启动子序列中胁迫激素应答类元件的数
目也明显偏多。这一现象表明，
4
个砂梨
EgMYB2
同源基因可能存在表达上的分化。
表
2
砂梨木质素合成相关转录因子基因
MYB
启动子调控元件类型及数目
Table 2 Type and number of regulatory elements in the promoters of sand pear putative transcription factor gene
MYB
related to
lignin biosynthesis
启动子调控元件类型及数目
Types and number of promoter regulatory elements
基因名称
Gene name
组织特异性
Tissue specificity
生物胁迫
Biotic stress
非生物胁迫
Abiotic stress
胁迫激素
Stress hormone
生长激素
Growth hormone
其它
Others
合计
Total
PpMYBx1
16
8
8
9
25
5
71
PpMYBx2
23
4
8
20
16
6
77
PpMYBx3
28
4
12
17
13
12
86
PpMYBx4
23
4
7
11
12
7
64
1.4
褐果皮与绿果皮砂梨中
EgMYB2
同源基因启动
子的等位变异分析
为分析砂梨
EgMYB2
同源基因启动子序列中
是否存在与果皮褐色相关的等位变异，首先分别选
取
3
个褐果皮和
3
个绿果皮材料，以其基因组
DNA
为模板，克隆各材料中
EgMYB2
同源基因的启动子
序列，测序后分别分析各个基因启动子序列在褐果
皮与绿果皮材料间的等位变异。结果发现，
PpMYBx2
启动子区在褐果皮与绿果皮砂梨材料间
存在一个与皮色分化相一致的单核苷酸位点变异，
该位点在所有褐皮梨的克隆中均为鸟嘌呤
G
，而在
所有绿皮梨的克隆中均为腺嘌呤
A(
图
3)
。
为进一步分析该
SNP
位点与砂梨果皮褐色
/
绿色
的相关性，我们在该位点处设计了一正向
SNP
引物
PP0180 (5'TAAGGATAAATTGTCCACACGCAA3')
，
该引物与反向引物
(5'CATCTTCCTCTGGTGACCA
CAA3')
组合，可以区分该
SNP
位点处的等位变异。
如图
3
所示，该
SNP
引物组合可对
SNP
位点处含
有腺嘌呤
A
的序列进行高效扩增
(
图
4, 4
泳道
, 5
泳
道
, 6
泳道
)
，而对
SNP
位点处含有鸟嘌呤
G
序列的
扩增效率很低
(
图
4, 1
泳道
, 2
泳道
, 3
泳道
)
。
图
3
PpMYBx2
启动子区在褐果皮与绿果皮砂梨材料间存在
的等位变异
注
: MYB5’2-1-1, MYB5’2-1-8, MYB5’2-1-9, MYB5’2-2-1,
MYB5’2-2-8, MYB5’2-3-3
和
MYB5’2-3-6
表示来自不同果
褐 皮 材 料 的 克 隆 编 号
; MYB5’2-4-3, MYB5’2-4-4,
MYB5’2-5-1, MYB5’2-5-4
和
MYB5’2-6-6
表示来自不同绿
果皮材料的克隆编号
; *:
等位变异处
Figure 3 Allelic variation exists in
PpMYBx2
promoter region
between the green- and russet-skin-fruit sand pear genotypes
Note: MYB5'2-1-1, MYB5'2-1-8, MYB5'2-1-9, MYB5'2-2-1,
MYB5'2-2-8, MYB5'2-3-3 and MYB5' 2-3-6 indicate numbers
of the clones from different russet-skin-fruit sand pear
genotypes;
MYB5'2-4-3,
MYB5'2-4-4,
MYB5'2-5-1,
MYB5'2-5-4 and MYB5'2-6-6 indicate numbers of the clones
from different green-skin-fruit sand pear genotypes; *: Allelic
variation