棉花作为我国重要的经济作物,在生长发育过程中经常受到多种非生物胁迫,包括干旱、高盐、高温等。新疆棉区是我国最大的棉花生产区,干旱缺水是该地区棉花产业发展的限制性环境因素之一。MYB转录因子是一类广泛存在于植物中的重要selleck Ceralasertib转录因子超家族,参与植物对非生物胁迫的反应。挖掘棉花MYB家族中的干旱响应关键基因,探究其抗旱调控分子机制,对棉花的抗逆分子育种具有重要意义。本研究从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中克隆了一个干旱胁SB203580体内实验剂量迫响应的转录因子基因GhMYB3,分析了其在棉花不同组织器官及胁迫条件下的表达模式,并利用病毒介导的基因沉默和转基因过量表达分别在陆地棉和拟南芥中研究了GhMYB3的干旱调控功能。主要结bacterial and virus infections果如下:(1)陆地棉GhMYB3基因全长1271个碱基,编码一个含有262个氨基酸的蛋白质,属于R2R3类MYB蛋白,并定位于细胞核。GhMYB3启动子序列包含几个与胁迫和植物激素相关的顺式作用元件。GhMYB3在陆地棉C312不同组织器官中均有表达,在苞片和叶片中的表达量较高。在C312、干旱敏感品种S02和抗旱品种S08中,GhMYB3的表达受到脱水胁迫的抑制和ABA处理的诱导。(2)通过病毒介导的基因沉默技术获得GhMYB3干涉棉花植株。干旱处理GhMYB3i株系后,发现GhMYB3基因的沉默增强棉花幼苗抗旱性,促进气孔关闭和降低失水率。GhMYB3i株系在干旱胁迫下表现出较少的活性氧积累和较强的抗氧化酶活性,花青素和原花青素含量增加,且多个类黄酮生物合成和ABA通路相关基因的转录水平发生显著变化。这些结果表明GhMYB3在陆地棉中通过调节气孔和活性氧积累,对干旱胁迫起负调控作用。(3)通过花序浸染方法获得GhMYB3过表达拟南芥株系。种子萌发试验表明拟南芥中GhMYB3的过表达降低了种子在渗透胁迫下的萌发速度。过表达株系表型分析发现转基因幼苗对干旱的敏感性增加;干旱胁迫下,过表达株系的气孔孔径和活性氧积累明显高于野生型植株,花青素和原花青素含量明显低于野生型植株。另一方面,GhMYB3过表达提高了转基因拟南芥对ABA的敏感性。在外源脱落酸处理下,GhMYB3过表达拟南芥的种子萌发率和子叶绿化率均显著低于野生型,并且干旱胁迫下过表达株系中的胁迫和ABA相关基因的转录水平显著变化。这些结果揭示了GhMYB3参与ABA信号通路,并通过影响活性氧积累、类黄酮含量和调控胁迫基因的表达来降低转基因植物的耐旱能力。(4)通过农杆菌介导的陆地棉遗传转化方法获得了GhMYB3-RNAi转基因胚性愈伤组织,并在分子生物学水平上对其进行了鉴定。综上,本论文从陆地棉中克隆得到GhMYB3基因,发现其表达具有器官特异性,且受到ABA和干旱胁迫的影响。通过对干涉株系和过表达株系的表型、生理生化以及相关基因表达等进行了一系列分析,确定了GhMYB3在干旱胁迫过程中的负调控作用。GhMYB3通过ABA信号通路调控气孔开闭,并通过调节抗氧化酶活性和类黄酮含量影响ROS积累,从而负调控植株抗旱性。