‘贵紫麦 1 号’GzABI5-3A3 基因的克隆及在烟草中的功能分析

ABI5 在植物种子休眠与萌发、生长发育、花青素合成以及对逆境胁迫的响应等诸多生物学过程中起着重要作用。而大量研究表明 ABI5 参与种子休眠与萌发，少有研究表明 ABI5 参与花青素合成。为了探究ABI5 转录因子参与调控小麦花青素合成，本研究从‘贵紫麦 1 号’中扩增得到 GzABI5-3A3 的 cDNA 全长。其启动子顺式元件分析结果表明 GzABI5-3A3 可能参与调控植物生长、光合作用、开花及种子萌发和花青素累积的生物学过程。蛋白质系统进化树分析表明，GzABI5-3A3 与小麦中 TaABI5D-SH-31、TaABI5D-SH-23和 TaABI5D-SW-23 同源。本研究进一步构建 GzABI5-3A3 基因的过表达载体 PBI121-GzABI5-3A 3，用于烟草遗传转化，共获得 8 个烟草转基因株系。本研究对 GzABI5-3A3 过表达转基因株系进行研究发现，转基因烟草株系 L4、L7 和 L15 苗期叶片中花青素含量显著低于野生型，其花青素合成途径的结构基因 NtPAL、NtDFR、NtANS 和 NtCHS 的表达量显著下降。研究结果表明 GzABI5-3A3 能够通过调控花青素合成途径结构基因的表达来负向调控植物花青素的合成，为后续研究 GzABI5-3A3 调控花青素合成的分子机制提供研究基础。