论文部分内容阅读
启动子是一段位于结构基因5’端上游的DNA序列,能够活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确结合并起始转录。目前,植物启动子已经被大量的分离并研究。但是还未见紫花苜蓿启动子研究的相关报道。本研究以紫花苜蓿中苜1号为材料,研究编码锌指蛋白转录因子基因的启动子,旨在阐明该启动子不同区域发挥的功能,及其响应的诱导条件。主要试验结果如下:1.克隆长1272bp的MsZFN基因启动子,命名为MsZPP(登录号:FJ161979.2)。研究确定了转录起始位点位于翻译起始位点上游69bp处。生物信息学分析预测,这段序列存在TATA-box和多个CAAT-box。此外,该序列存在多个光响应作用元件,激素响应作用元件,以及一些响应生物或非生物胁迫诱导的作用元件。2.构建缺失启动子及全长启动子表达载体,并采用农杆菌介导法转化烟草。成功获得阳性转化再生烟草植株TP1、TP2、TP3、TP4、TP5和TP6,为后续研究启动子功能提供试验材料。3.经过转化植株GUS蛋白组织化学染色及GUS酶活性定量分析,结果表明:不同长度的启动子片段调控功能存在差别。除种子外,转化植株根,茎,叶,花中都可以检测到gus基因的表达,并且随着启动子长度增加,GUS酶活性也相应增强。TP1、TP2与TP3、TP4、TP5和TP6相比,调控gus基因表达能力较弱。启动子长度为623bp时,就能够有效调控下游基因表达,所以该启动子的核心区域约为623bp。长度为460bp的启动子可以调控gus基因在气孔保卫细胞表达,初步说明在该区域存在能够特异性定位基因表达的顺式作用元件。4.测定不同诱导条件下各种转化植株的GUS酶活性,结果表明:黑暗处理后,GUS酶活性显著增加,但不同缺失启动子之间差异不显著。200μM·L-1MeJA处理后,只有转化植株TP6的GUS酶活性显著增加,是对照的2.96倍,其他差异不显著。2.85μM·L-1IAA处理后,启动子长度大于460bp的转化植株GUS酶活性是对照的1.8倍左右,小于460bp的转化植株与对照相比没有明显变化。在70μM·L-1GA3、50μM·L-1ABA、25μM·L-1PEG6000以及50mM·L-1NaCl处理条件下,转化植株中GUS酶活性与对照相比没有显著差异。由此表明,启动子MsZPP可以应答黑暗、IAA及MeJA的诱导,但不响应另外四种诱导。5.克隆MsZFN基因上游1340bp的片段,其中包括基因5’非编码区与全长启动子,构建表达载体,并成功转化烟草。与含有全长启动子的阳性转化植株比较,结果发现,两者在组织特异性表达和GUS酶活性分析上没有差别。由此可知,MsZFN基因的5’-UTR对启动子在转录调控水平没有影响。