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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1278
-
1286
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1278
-
1286
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1278
研究论文
Research Article
参与杉木次生壁合成调控的转录因子
Cl
MYB4
的克隆及在大肠杆菌中表达
吕运舟
,
郑佳
,
陈金慧
,
施季森
南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室
,
南京
, 210037
通讯作者
:
jshsi@njfu.edu.cn
作者
分子植物育种
, 2012
年
,
第
10
卷
,
第
38
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0038
收稿日期：
2012
年
06
月
02
日
接受日期：
2012
年
06
月
14
日
发表日期：
2012
年
08
月
07
日
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采用
Creative Commons Attribution
License
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引用格式
(
中文
)
：
吕运舟等
, 2012,
参与杉木次生壁合成调控的转录因子
Cl
MYB4
的克隆及在大肠杆菌中表达
,
分子植物育种
(online) Vol.10 No.38 pp.1278-1286
(doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0038)
引用格式
(
英文
)
：
Lv et al., 2012, Cloning Transcription Factor
Cl
MYB4 Involving in Secondary Cell Wall Biosynthesis from
Cunninghamia lanceolata
(Lamb.) Hook and
expressing in
E. Coli
, Fenzi Zhiwu Yuzhong (online) (Molecular Plant Breeding) Vol.10 No.38 pp.1278-1286 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0038)
摘
要
植物次生壁及木质素生物合成过程在转录水平上受到某些
R2R3
-
MYB
基因家族成员的调控，如
At
MYB46
和
Pt
MYB4
。本研究在杉木发育木质部中克隆了一个全长为
1 453 bp
的
R2R3
-
MYB
基因
cDNA
序列，编码
413
个氨基酸残基
的预测蛋白。生物信息学分析发现它与火炬松
Pt
MYB4
的序列相似性最高，且与
At
MYB46
、
Pt
MYB4
和
Eg
MYB2
次生壁合
成调控基因在系统进化上聚为一类。因此，命名为
Cl
MYB4
。本实验构建了
Cl
MYB4
基因的原核表达载体
pET
-
30b-
Cl
MYB4
，
并在大肠杆菌
Rosetta
中实现了高效表达和纯化，为进一步研究转录因子
Cl
MYB4
在调控杉木次生壁发育过程的下游靶基因
及相关顺式作用元件提供基础。
关键词
杉木
;
次生壁
;
木质素合成
; MYB
转录因子
;
原核表达
Cloning Transcription Factor
Cl
MYB4 Involving in Secondary Cell Wall
Biosynthesis from
Cunninghamia lanceolata
(Lamb.) Hook and expressing in
E
.
Coli
Lv Yunzhou , Zheng Jia , Chen Jinhui , Shi Jisen
Key Lab of Forest Genetics and Biotechnology, Ministry of Education, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037
Corresponding author, jshsi@njfu.edu.cn;
Authors
Abstract
Biosynthesis of Plant secondary cell wall and lignin are regulated by some members of the R2R3
-
MYB gene family at
the transcriptional level, such as
At
MYB46 and
Pt
MYB4 of. In this study, a full-length 1 453 bp cDNA sequence of the R2R3
-
MYB
encoding a predicted protein with 413 amino acid residues was cloned from the developing xylem of fir. Bioinformatics analysis
revealed that the sequence had the highest similarity with the sequence of
Pt
MYB4 of loblolly pine, which were clustered into one
phylogenetic group with
At
MYB46,
Pt
MYB4, and
Eg
MYB2 that are the genes regulating secondary wall biosynthesis, therefore the
cloned gene was named
Cl
MYB4. In this experiment we constructed
Cl
MYB4 prokaryotic expression vector named pET
-
30b-
Cl
MYB4
that efficiently expressed in Rosetta strain of
E
.
coli
, and the the expressed protein was purified
in vitro
. We believed that this
research would provide the basis of downstream target genes and cis-acting elements for further studies of the transcription factor
Cl
MYB4 in the process of regulation of fir secondary cell wall development.
Keywords
Cunninghamia lanceolata
(Lamb.) HOOK; MYB transcript factor; Secondary cell wall; Lignin biosynthesis;
Prokaryotic expression
研究背景
研究木材发育过程是了解木材的品质和产量
形成机制的重要途径。木材发育过程是一个高度有
序的过程，在生物学上可以分为形成层细胞分裂，
细胞伸展增大，次生壁加厚，木质化及细胞程序化
死亡
5
个事件
(Hertzberg et al., 2001)
。这些生物学事
件是在很多转录因子的交互调控下完成的。根据已
有的研究报道，主要有以下几类转录因子参与了木
质部的发育：生长素应答因子
(ARF)
，同源盒亮氨
酸拉链Ⅲ
(HD-ZIP
Ⅲ
)
，
MYB (MYB domain gene)
，