摘要: 漆树(Toxicodendron vernicifluum (Stokes)F. A. Barkl．)是新生代第三纪古老孑遗树种，雌雄同株或异株，变异类型多，在我国已有2000余年的栽培历史。漆树所产的生漆是一种水球形的乳浊液，其主要成分是漆酚(60%-70%)、漆酶(＜1.0%)、漆多糖(5%-7%)... 展开 漆树(Toxicodendron vernicifluum (Stokes)F. A. Barkl．)是新生代第三纪古老孑遗树种，雌雄同株或异株，变异类型多，在我国已有2000余年的栽培历史。漆树所产的生漆是一种水球形的乳浊液，其主要成分是漆酚(60%-70%)、漆酶(＜1.0%)、漆多糖(5%-7%)、水分(20%-30%)等，生漆中成分占比最高的漆酚对漆膜性能有着很大的影响。目前，对漆酚生物合成过程尚未深入研究，因此，从分子水平探究漆酚的生物合成具有很大的理论价值与实践指导意义。本研究首先从漆树不同组织中漆酚含量差异着手，利用转录组测序技术获得漆树的全长转录本，并预测可能参与调控漆酚生物合成的基因。研究结果为解析漆酚的生物合成途径和漆树品种的改良提供分子生物学依据。取得的主要结果如下： (1)应用超高效液相色谱法测定漆酚含量，探究漆树不同组织间漆酚生物合成量的差异。研究发现，漆酚的生物合成主要发生在叶片组织中，茎中饱和漆酚合成量较低，根中最少，且漆树叶片组织中单位质量的漆酚积累显著高于根和茎。 (2)基于PacificBioscience(PacBio)三代测序技术和Illumina二代测序技术，构建了漆树转录组数据库，漆树根、茎和叶三个测序样本分别获得7.37G、7.7G和9.07G高质量的测序数据，通过与参考序列比对共获得16816个UniversalGene(Unigene)。差异表达基因分析发现有5966个基因在三个组织间表现为差异表达，且有498个基因在各组织之间均有所表达。筛选获得了可能参与调控漆酚生物合成过程的影响十六酰辅酶A生物合成的14个差异表达基因和编码III型聚酮合酶的5个差异表达基因，统计结果显示绝大多数基因在漆树叶片中的表达量较高，因此，漆酚的生物合成过程在叶中较活跃。 (3)应用生物信息学方法，筛选到48个漆树MYB转录因子，1条R3-MYB序列，21条R2R3-MYB序列和26条R1-MYB序列。48条漆树MYB转录因子大部分属疏水性蛋白，且无规则卷曲和α螺旋在二级结构中占有较大比例。GO(Gene Ontology)分析发现漆树R2R3-MYB蛋白共注释到生物学过程、细胞组分和分子功能3大类功能的27个亚类。系统进化分析将48个漆树MYB转录因子分为了8个亚组，有3个MYB蛋白可能在漆酚的生物合成中发挥重要调控作用。 (4)用不同浓度的茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate，MeJA)处理漆树苗，超高效液相色谱法测定漆叶漆酚含量，实时荧光定量PCR鉴定相关基因表达量对茉莉酸甲酯的响应。结果表明，茉莉酸甲酯可以促进漆树叶片中漆酚的积累，但当茉莉酸甲酯浓度达到300mmol/L时则会抑制漆酚的生物合成，另外，漆树叶片经茉莉酸甲酯处理后饱和漆酚的含量有所降低，推测茉莉酸甲酯可能会抑制饱和漆酚的产生。有3个编码Ⅲ型聚酮合酶的基因可能在漆酚代谢途径中起正向调控作用。 收起