SA和MeJA双重诱导的GT基因启动子5'-缺失体构建及其功能研究

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:jason19829413
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糖基转移酶(GTs)是一种催化糖基与特异受体分子结合的酶。GTs广泛存在于生物体内。植物中,催化生成细胞壁多糖、糖蛋白以及各种含糖苷键的小分子,调控植物从组织结构分子、储藏分子到特异信号分子的作用功能。研究gts基因的启动子表达调控对阐明gts的功能及其作用机制具有重要意义。 本文以本实验室克隆的一个受甲基茉莉酸(MeJA)和水杨酸(SA)双重诱导的gt基因编码区上游-1150~0的启动子序列为材料。利用PLACE数据库分析,该序列含有TATA框等核心启动子元件以及一些调控基因表达的特异元件。根据PLACE分析结果,设计了5个不同长度的5’端缺失的启动子片段,代替pCAMBIA11301双元载体的CaMV 35S启动子连接报告基因gus,分别构建了pGTPA 、pGTPB、pGTPC 、pGTPD和pGTPE缺失表达载体质粒。采用农杆菌介导法分别将pCAMBIA11301双元载体和重组表达载体转化W38型烟草,通过PCR鉴定获得转化植株。分别采用GUS组织化学染色和荧光定量分析转化植株在基础、水杨酸和茉莉酸甲酯处理后的GUS表达特性,结果如下: 1. 5个启动子缺失体片段均能在叶片、叶鞘组织中启动gus基因表达。根组织中,除最小片段-220~0bp片段外,均能检测到GUS活性。但是,-1150~0、-800~0、-524~0和-468~0引导的gus基因在根组织中的表达有时空特异性。以上结果说明这5个启动子片段均有启动基因转录的活性,根组织时空特异表达的调控序列在-220~-468bp间。 2. 5个缺失体和pCAMBIA1301的转化植株在正常生长情况下,取叶片测GUS活性。-524~0bp缺失体的GUS活性最强,-468~0bp片段的叶片活性略小,两者差距不大。-1150~0bp和-800~0bp片段的活性大小一致,但远远小于-524~0bp和-468~0bp片段的活性,大于-220~0bp片段的活性。以上结果表明-800~-524bp之间可能有抑制启动子表达的序列,-468~-220bp之间有上调控启动子表达的元件。此外,-524~0bp和-468~0bp启动子的活性比35S启动子的活性分别高4和7倍,这暗示启动子的-524~0bp或-468~0bp间存在一个增强启始转录的元件。 3. 分别用SA和MeJA处理各组转化植株后测定叶片GUS活性,结果表明相同GT启动子缺失片段植株之间的GUS表达波动很大。-1150~0bp缺失转化体植株A10的叶片在受MeJA和SA诱导后,体内GUS表达水平分别提高了2倍和9倍,表明启动子-1150~-524 bp间可能存在受MeJA和SA的诱导的作用元件。MeJA处理后,-524~0bp缺失转化体所有植株体内的GUS活性均下降了90%~15%,表现出抑制作用。对这些转化植株的深入研究将有助于阐明水杨酸和茉莉酸甲酯生理作用的相互关系。
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