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启动子是基因5’-末端一段与RNA聚合酶相结合的DNA序列,能够活化RNA聚合酶,使之与模板序列准确结合,启动转录过程。在植物上应用的启动子按作用方式和功能大致分为三类：组成型启动子,组织特异型启动子,诱导型启动子。组织特异型启动子可以启动外源基因在受体植物的特定组织器官中高效表达,果实特异性启动子作为重要的组织特异性启动子,可以控制外源基因在转基因植物的果实中特异表达。克隆和研究果实特异性启动子,可为深入研究果实品质形成、改良果实品质及利用果实生产有用的蛋白质等奠定基础。在我们对香蕉果实发育与成熟相关基因研究中发现二个果实特异且大量表达的基因：香蕉凝集素基因(Banana Lectin Gene, BanLec)和颗粒结合淀粉合成酶基因(Granule-Bound Starch Synthase, GBSS)。其中香蕉凝集素基因在前期的研究工作中已经分离了它的670bp启动子,研究显示该启动子具有：果实特异、大量表达和ABA诱导等特性。为了深入研究该启动子的功能,研究不同调控元件对基因表达的调控特性,本实验在670bp启动子基础上利用Genome Walker方法分离该启动子上游344bp序列,得到总长1014bp的启动子序列,命名为BanLec-1,通过Promoter predictions、PlantCARE等软件进行基础启动子区及调控元件分析,表明在BanLec-1启动子1014bp序列中423-473、556-606和834-884为三处基础启动子区,预测距离转录起始密码子ATG最近的转录起始点为A,位于起始密码子上游111bp处,这与普遍认为的转录起始位点为A相一致。与已知670bp香蕉凝集素基因启动子相比,BanLec-1(1014bp)具有更多的组织特异性表达调控元件(CAATBOX1在-648、-548)、低温抗寒调控元件(MYCCONSENSUSAT在-690、-684处)、伤害调控元件(WBOXNTERF3在-871、-743)和ABA等激素应答及作用相关的元件(DPBFCOREDCDC3在-838,ABRE在-818)。利用该序列置换植物表达载体pCAMBIA1304上的35S启动子构建植物融合表达载体,然后用基因枪转化香蕉根、叶和果实,GUS基因和GFP基因瞬时表达证明,该启动子为果实特异表达启动子,且启动活性高于原有的670bp启动子。颗粒结合淀粉合成酶基因是我们通过果实抑制差减文库获得的,通过基因芯片表达分析和Northern blot分析,该基因为果实特异且大量表达,因此我们认为该基因的启动子也应该是果实特异且大量表达的启动子。本实验根据颗粒结合淀粉合成酶基因序列设计特异引物,利用TAIL-PCR方法分离得到了606bp的基因启动子序列,命名为BR47-1。通过Promoter predictions、PlantCARE等软件进行基础启动子区及调控元件分析,结果表明在序列中93-138和182-227有两个核心启动区。预测距离转录起始密码子ATG最近的转录起始点为C,位于起始密码子上游420bp处。该序列具有启动子的基本转录元件：TATA-box、CAAT-box、G-Box等,TATA-box位于-159、-523、-546和-570等20处；CAAT-box位于-93、-128、-224、-284和-532等10处；G-Box位于-336、-541、-603；此外还含有CCGTCC-box、SORLIP5AT等组织特异性元件,CCGTCC-box位于-283,SORLIP5AT位于-46；脱落酸响应的顺式作用元件ABRE,分别位于-257、-338和-541处；两个与茉莉酸响应有关的顺式调节元件CGTCA-motif位于-412处、TGACG-motif位于-656处；两个赤霉素应答相关元件P-box位于-84处和TATC-box位于-193处；水杨酸反应的顺式元件TCA-element位于-549处；两个糖相关的元件CGACGOSAMY3位于-283、WBOXHVISO1位于-636和-491。利用该序列置换植物表达载体pCAMBIA1304上的35S启动子构建植物融合表达载体,然后用基因枪转化香蕉根、叶和果实,GUS基因和GFP基因瞬时表达证明,该启动子为果实特异表达启动子,且启动活性与35S启动子相近。