HbMYC1调控天然橡胶生物合成的研究

茉莉酸信号途径在调节植物的生长发育和植物应对逆境的反应方面具有重要作用。初步研究证据表明，橡胶树乳管细胞中天然橡胶的生物合成受茉莉酸信号途径调节；我们已从橡胶树中克隆了与拟南芥茉莉酸信号途径中关键转录因子AtMYC2同源的基因，命名为HbMYC1，茉莉酸可以上调HbMYC1的表达。本项目拟对HbMYC1对天然橡胶生物合成的调控进行研究，探索天然橡胶生物合成的分子调控机制，为进一步通过生物技术调节天然橡胶生物合成，提高天然橡胶的产量提供理论依据。

HbMYC1与拟南芥茉莉酸信号途径中关键转录因子AtMYC2同源，外源茉莉酸处理可以提高橡胶树胶乳中HbMYC1的表达。在橡胶树乳管细胞中，天然橡胶的生物合成受茉莉酸信号途径调节，外源茉莉酸提高橡胶生物合成关键酶基因HMGR1、HRT、SRPP、REF的表达。本研究通过Genomic-walking的方法分离天然橡胶生物合成过程关键酶HMGR1、HRT、SRPP、REF和FPS等基因的启动子序列。生物信息学分析显示序列除具有启动子基本元件如TATA-box、CAAT-box外，还包含与激素应答、胁迫诱导应答、光调控相关的顺式作用元件，符合真核生物启动子典型特征。橡胶生物合成过程关键酶基因的启动子与GUS融合表达转化烟草，GUS组织化学染色检测显示GUS在转基因烟草中表达，表明所分离序列具有启动子活性。农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达结果表明，SRPP启动子在MeJA、GA、ABA等激素处理下可以增强启动活性；在伤害和热激胁迫处理下增强启动活性，在冷胁迫可以降低启动子活性。酵母单杂交实验表明转录因子HbMYC1可以调控天然橡胶合成过程关键酶基因SRPP和HRT的转录。