植物在感知到虫害信号后会发生复杂的转录调控,开启防御基因的表达。这一过程涉及介导防御反应的转录因子和防御基因启动子上受到虫害诱导的顺式元件,并且受到茉莉酸信号途径的调控。本实验利用RNA-seq技术系统研究了玉米在玉米螟咬食和茉莉酸处理后的转录组变化,并确定了受虫害和茉莉酸强烈诱导的候选基因。克隆候选基因启动子,并检测其在拟南芥中是否也具有受茉莉酸或虫害诱导的特性。通过对这些候选基因的研究,完善对于植物防御反应中表达调控机制的理解,并期待获得虫害诱导高表达的启动子,为生产实践提供依据。本实验利用实验室前期构建的RNAseq数据,从中选取了受虫害和茉莉酸强烈诱导的两个基因,Zm281(GRMZM2G117281)、Zm Pal(GRMZM2G154523)分别克隆候选基因ATG前1815bp、1655bp启动子序列,连接p BAR-GUS表达载体,该载体以Basta作为筛选剂,以GUS为筛选标记基因。利用花序浸染法将植物表达载体转化拟南芥,共转化拟南芥植株150余株。Basta初步筛选后移栽,CTAB法提取拟南芥DNA,PCR法检测阳性植株。获得T0代阳性植株收获种子。随后为确定启动子的组织特异性,利用Me JA处理T1代植株进行GUS组织化学染色,观察染色情况。发现候选基因启动子在不做处理时GUS染色未显现颜色,受到Me JA处理后显蓝色,并在根茎叶花等组织均显蓝色,可初步判定该启动子为诱导型启动子。采用荧光分析法测定GUS活性,以单位时间内单位蛋白产生4-methlumbelliferone(MU)的量比较各启动子对GUS基因表达的影响。发现阳性植株在受到Me JA诱导后,GUS表达量升高。对幼苗期及成熟期分析发现GUS表达量基本不变对上述两个基因进行进一步分析,对生长三周的玉米喷洒200μmol/L的Me JA溶液,处理后的材料分时间段(0h、1h、2h、4h、6h、16h)取叶片提取RNA。反转录得到c DNA进行实时荧光定量PCR。结果发现基因在受到Me JA诱导后1h-8h表达量成明显的上升趋势,8h-24h表达量略有下降,但仍高出0h,说明基因受到Me JA显著的诱导。