蒺藜苜蓿MtBMI1基因克隆及抗旱性分析

作     者：赵媛媛 蒲小剑 徐成体 王伟 傅云洁 

作者机构：青海大学畜牧兽医科学院 农业农村部西北耕地保育及边际土地改良企业重点实验室 

出 版 物：《草业学报》 (Acta Prataculturae Sinica)

年 卷 期：2025年第34卷第6期

页      面：139-153页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 07[理学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室自主课题(2024-ZZ-16) 青海省重大科技专项(2023-NK-A3) 青海大学青年科研基金(2023-QNY-6)资助 

主　　题：蒺藜苜蓿 MtBMI1 基因克隆 抗旱性 

摘      要：干旱不利于植物的正常生长、发育及繁殖，是造成农作物及饲草产量降低的重要因素之一。BMI1蛋白作为PcG蛋白复合体中唯一介导组蛋白泛素化的成员，在参与植物对外界非生物胁迫响应的表观遗传调控中发挥重要的作用。以蒺藜苜蓿为材料，克隆得到PcG家族成员MtBMI1，该基因全长5386 bp，编码429个氨基酸，具有zfC3HC4和RAWUL两个保守的功能结构域。系统进化树分析表明该基因与菜豆PvBMI1-1和大豆GmBMI1-1亲缘关系更接近。烟草表皮亚细胞定位结果表明该基因编码的蛋白定位在细胞核上。GUS化学染色结果表明在成熟的拟南芥花序及柱头、花茎和果柄中具有较强的MtBMI1启动子表达活性。将MtBMI1在拟南芥中过表达进行功能分析，结果表明转基因拟南芥H2AK119ub组蛋白含量相比野生型显著（P0.05）升高，同时干旱处理后的转基因株系相比野生型产生明显的失水表型，且根长、根鲜重和地上鲜重显著（P0.05）低于野生型，丙二醛含量显著（P0.05）高于野生型。以上结果表明MtBMI1在蒺藜苜蓿干旱胁迫响应中发挥负调控作用，该研究可为进一步揭示蒺藜苜蓿响应干旱胁迫的表观遗传调控机制提供理论依据。