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Cloning and Functional Validation of HVA22 Gene Promoter in Maize

玉米HVA22基因启动子的克隆与功能验证


利用转基因技术转化利用外源抗性基因,可提高玉米对非生物逆境的抵抗能力,改良其在不良环境下的稳产性。但是,在过去的研究中,大多采用组成型启动子启动外源抗逆基因过量表达,虽然可以改良转基因株系的抗逆性,但其生长发育受到不同程度抑制,适应性代价较大。用非生物逆境诱导启动子,可培育出只在逆境胁迫下表达的转基因抗逆品种,避免正常条件下抗逆基因过量表达的不良影响。本研究以水稻HVA22蛋白质的氨基酸序列为探针,搜索玉米基因组同源mRNA序列HVA22,用PlantCARE软件分析并同源克隆其上游启动子序列,实时荧光定量PCR验证HVA22基因在非生物逆境胁迫下的差异表达,构建HVA22基因启动子HVA22s启动GUS基因的表达载体,基因枪法转化玉米愈伤组织,GUS染色检测启动活性。结果表明,玉米HVA22s启动子长度1478 bp,含有多种与非生物逆境应答相关的调控元件。HVA22基因在高温胁迫,以及脱落酸和乙烯诱导下上调表达。用HVA22s启动GUS基因转化的玉米愈伤组织,在脱落酸诱导、甘露醇模拟高渗处理、低温和高盐胁迫条件下,GUS染色均可显现靛蓝色斑点,说明HVA22s启动子确有非生物逆境启动功能,进一步验证其启动活性后可运用于玉米抗逆转基因研究。


全 文 :核 农 学 报摇 圆园员源袁圆愿渊源冤院园缘远园 耀 园缘远愿
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员猿鄄园怨鄄圆怨摇 接受日期院圆园员猿鄄园圆鄄圆员
基金项目院国家转基因重大科技专项渊圆园员猿在载园愿园园猿 原 园园缘冤
作者简介院陈佳佳袁女袁主要从事玉米育种与分子生物学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院皂葬早蚤糟远圆缘岳 员圆远援 糟燥皂
通讯作者院付凤玲袁女袁教授袁主要从事玉米育种与分子生物学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院枣枣造岳 泽蚤糟葬怎援 藻凿怎援 糟灶
李晚忱袁男袁教授袁主要从事玉米遗传育种与生物技术研究遥 耘 原 皂葬蚤造院 葬怎皂凿赠皂泽岳 泽蚤糟葬怎援 藻凿怎援 糟灶
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员源冤园源鄄园缘远园鄄园愿
玉米 匀灾粤圆圆基因启动子的克隆与功能验证
陈佳佳摇 牟摇 巍摇 周树峰摇 李晚忱摇 付凤玲
渊四川农业大学玉米研究所袁四川 成都摇 远员员员猿园冤
摘摇 要院利用转基因技术转化利用外源抗性基因袁可提高玉米对非生物逆境的抵抗能力袁改良其在不良环
境下的稳产性遥 但是袁在过去的研究中袁大多采用组成型启动子启动外源抗逆基因过量表达袁虽然可以
改良转基因株系的抗逆性袁但其生长发育受到不同程度抑制袁适应性代价较大遥 用非生物逆境诱导启动
子袁可培育出只在逆境胁迫下表达的转基因抗逆品种袁避免正常条件下抗逆基因过量表达的不良影响遥
本研究以水稻 匀灾粤圆圆 蛋白质的氨基酸序列为探针袁搜索玉米基因组同源 皂砸晕粤 序列 匀灾粤圆圆袁用
孕造葬灶贼悦粤砸耘软件分析并同源克隆其上游启动子序列袁实时荧光定量 孕悦砸验证 匀灾粤圆圆 基因在非生物逆境
胁迫下的差异表达袁构建 匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽启动 郧哉杂基因的表达载体袁基因枪法转化玉米愈伤
组织袁郧哉杂染色检测启动活性遥 结果表明袁玉米 匀灾粤圆圆泽启动子长度 员源苑愿 遭责袁含有多种与非生物逆境应
答相关的调控元件遥 匀灾粤圆圆 基因在高温胁迫袁以及脱落酸和乙烯诱导下上调表达遥 用 匀灾粤圆圆泽启动 郧哉杂
基因转化的玉米愈伤组织袁在脱落酸诱导尧甘露醇模拟高渗处理尧低温和高盐胁迫条件下袁郧哉杂 染色均
可显现靛蓝色斑点袁说明 匀灾粤圆圆泽启动子确有非生物逆境启动功能袁进一步验证其启动活性后可运用于
玉米抗逆转基因研究遥
关键词院非生物胁迫曰功能曰诱导表达曰玉米曰启动子
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员源郾 园源援 园缘远园
摇 摇 低温尧干旱尧高盐尧高温等非生物逆境严重影响玉
米的正常生长发育袁对生产的危害较大遥 但是袁玉米对
非生物逆境的抗性遗传复杂袁鉴定困难袁常规育种方法
对其改良的进展不大遥 利用转基因技术转化利用外源
抗性基因袁可提高玉米对非生物逆境的抵抗能力袁改良
其在不良环境下的稳产性咱员 原 猿暂 遥 但是袁在过去的植物
抗逆转基因研究中袁大多采用 怎遭蚤择怎蚤贼蚤灶尧悦葬酝灾猿缘杂尧葬糟贼蚤灶
等组成型强启动子启动抗逆基因过量表达遥 虽然转基
因植物的抗逆性得以提高袁但在非胁迫条件下袁外源抗
逆基因的过量表达对植物的正常生理代谢起抑制作
用袁甚至导致转基因植株较野生型植株生长缓慢尧植株
变矮袁付出了较高的适应性代价遥 诱导型启动子只在
逆境胁迫条件下或植物生长的特定阶段启动外源抗逆
基因的表达袁使转基因植物既能抵御逆境胁迫又能在
非胁迫条件下正常生长袁降低外源抗逆基因过量表达
给转基因植物带来的适应性代价咱源 原 员园暂 遥 运葬泽怎早葬 等咱远暂
用组成型启动子 悦葬酝灾猿缘杂 启动 阅砸耘月 基因转化拟南
芥袁虽然改良了对非生物逆境的抗性袁但植株矮化袁生
长畸形袁籽粒数减少遥 而改用诱导型启动子 则凿圆怨粤后袁
在改良抗逆性的同时袁又避免了对植物正常生长的不
良影响遥 另一方面袁外源启动子对基因的启动效能一
般不及内源启动子遥 再葬皂葬早怎糟澡蚤鄄杂澡蚤灶燥扎葬噪蚤 等咱员员暂和 韵灶燥
等咱员圆暂使用水稻非生物逆境诱导启动子 则葬遭员远粤 启动
郧哉杂基因分别转化烟草和水稻袁在水稻中检测到 郧哉杂
基因受外源脱落酸渊粤遭泽糟蚤泽蚤糟 葬糟蚤凿袁 粤月粤冤诱导表达袁而
在烟草却没有检测到 郧哉杂 活性遥 砸葬蚤 等咱员猿暂在水稻上
的研究证明袁有些在非生物逆境诱导下启动基因差异
表达的启动子袁并不能在转基因植物中启动外源抗逆
基因的表达遥 因此袁要充分发挥外源基因在转基因玉
米抗逆种质培育中的作用袁除抗逆基因本身的选择而
园远缘
摇 源 期 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子的克隆与功能验证
外袁选择性能优良的玉米内源非生物逆境诱导启动子袁
既可在逆境胁迫条件下启动外源抗逆基因表达袁改良
玉米的抗逆性袁又可在非逆境条件下避免外源抗逆基
因过量表达引起的不良反应遥 但是袁因为功能基因组
研究相对滞后袁关于玉米非生物逆境诱导启动子克隆
及功能鉴定方面的报道不多遥 月怎糟澡葬灶葬灶 等咱员源暂克隆玉
米 蕴耘粤家族 则葬遭员苑 基因的启动子袁证实在外源 粤月粤诱
导下差异表达遥 悦葬燥 等咱员缘暂克隆在种子成熟过程中起
调控作用的玉米转录因子基因 灾责员 的启动子袁其序列
中包含脱落酸应答顺式作用核心元件 粤月砸耘袁转基因
实验证明可在干旱胁迫下启动 郧哉杂 和 郧云孕 基因在玉
米营养组织韧皮部细胞中的表达遥 宰怎等咱员远暂克隆玉米
磷脂酰乙醇胺 晕 原甲基转移酶基因 在皂孕耘粤酝栽员袁发现
其启动子区域包含逆境应答顺式作用元件袁受高盐和
高温胁迫启动下游基因的表达遥 匀灾粤圆圆 基因最先发现
于大麦袁是一个受低温尧干旱等非生物逆境胁迫诱导表
达袁参与 粤月粤信号转导途径的基因袁在真核生物中具
有广泛的同源性咱员苑 原 圆园暂 遥 针对玉米非生物逆境抗性育
种困难袁组成型启动子启动外源抗逆基因转化后可能
影响玉米正常生长发育袁而玉米及单子叶植物非生物
逆境应答启动子开发研究不足的问题袁本研究以水稻
匀灾粤圆圆 蛋白质的氨基酸序列为探针袁查找玉米基因组
同源序列 匀灾粤圆圆袁用 孕造葬灶贼悦粤砸耘 软件分析并同源克隆
其上游启动子序列 匀灾粤圆圆泽袁经实时定量 孕悦砸 验证
匀灾粤圆圆基因在非生物逆境胁迫下的差异表达后袁构建
匀灾粤圆圆泽启动 郧哉杂 基因的表达载体袁基因枪法转化玉
米胚型愈伤组织袁组织化学染色法检测其启动活性袁以
期为玉米抗逆转基因玉米研究提供更好的选择遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 玉米匀灾粤圆圆 基因启动子序列生物信息学预测与
同源克隆
以水稻 匀灾粤圆圆 蛋白质的氨基酸编码序列
渊粤粤孕缘圆源员愿郾 圆冤为探针咱圆员暂 袁用 晕悦月陨渊澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援 灶糟遭蚤援
灶造皂援 灶蚤澡援 早燥增冤网站的在线软件 贼遭造葬泽贼灶 搜索玉米中的同
源蛋白质 皂砸晕粤 序列袁然后与玉米野月苑猿冶基因组序列
比对渊月蕴粤杂栽冤查找其同源编码序列袁再用启动子分析
软件 孕造葬灶贼悦粤砸耘渊澡贼贼责院 辕 辕 遭蚤燥蚤灶枣燥则皂葬贼蚤糟泽援 责泽遭援 怎早藻灶贼援 遭藻 辕
憎藻遭贼燥燥造泽 辕 责造葬灶贼糟葬则藻冤分析其编码序列上游 员郾 缘 噪遭 左右
序列的启动子特征袁特别是 原 苑缘 遭责的 悦粤粤栽框和 原猿园
遭责的 栽粤栽粤框袁确定转录起始位点遥
根据上述生物信息学分析结果袁依据 孕悦砸引物设
计原则袁用 孕则蚤皂藻则缘郾 园 设计特异 孕悦砸 引物 渊 缘忆 原
粤粤郧悦栽栽粤悦悦粤栽粤栽郧栽栽郧粤悦郧栽郧栽悦郧悦悦悦郧栽粤 原 猿忆 辕 缘忆
原 郧郧粤栽悦悦悦栽悦栽悦郧悦栽悦栽郧悦栽悦栽悦悦栽悦悦悦悦栽郧栽 原 猿忆冤袁
并在其 缘忆端引入载体构建所需限制性酶 匀蚤灶凿芋 辕
月葬皂匀陨的识别位点 渊下划线部分冤袁以玉米自交系
野月苑猿冶基因组 阅晕粤 为模板袁用高保真 阅晕粤 聚合酶
孕则蚤皂藻杂栽粤砸 匀杂 阅晕粤 孕燥造赠皂藻则葬泽藻 渊 栽葬运葬砸葬袁日本冤扩增
匀灾粤圆圆 基因的启动子序列袁琼脂糖凝胶电泳分离后袁回
收纯化 员缘园园 遭责左右目的片段袁匀蚤灶凿芋 辕 月葬皂匀陨 双酶切
后再次分离尧回收和纯化遥
员郾 圆摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因在非生物胁迫条件下的差异表

取自交系野载员苑愿冶二叶期的幼苗水培至四叶期袁分
别用 粤月粤渊员园园滋皂燥造窑蕴 原员 冤尧乙烯渊员园园滋皂燥造窑蕴 原员乙烯
利冤尧低温渊源益冤和高温渊源圆益冤处理 圆源 澡袁员远豫聚乙二
醇 原远园园园渊责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造 原 远园园园袁 孕耘郧 原 远园园园冤模
拟 原 园郾 缘 酝责葬 渗透势干旱咱圆圆暂和高盐渊圆园园皂皂燥造窑蕴 原员
晕葬悦造冤处理 苑圆 澡袁猿 次重复遥 在 粤月粤尧乙烯尧低温和高温
处理的 园尧圆尧远尧员圆尧圆源 澡 和 孕耘郧 原 远园园园 模拟干旱尧高盐
处理的 园尧员圆尧圆源尧源愿 和 苑圆 澡 取样袁用 栽则蚤扎燥造 试剂盒
渊栽葬运葬砸葬袁日本冤提取总 砸晕粤 提取袁再用 孕则蚤皂藻杂糟则蚤责贼栽酝
试剂盒渊栽葬运葬砸葬袁日本冤反转录成 糟阅晕粤袁稀释 缘 倍后作
实时定量 孕悦砸渊择怎葬灶贼蚤贼葬贼蚤增藻 则藻葬造鄄贼蚤皂藻 孕悦砸袁 择砸栽鄄孕悦砸冤
模板遥
用定量 孕悦砸 引物设计软件 月藻葬糟燥灶 阅藻泽蚤早灶藻则 苑郾 园
渊澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援 责则藻皂蚤藻则遭蚤燥泽燥枣贼援 糟燥皂冤设计特异引物渊缘忆 原
悦悦栽粤悦郧粤粤栽郧悦栽粤悦粤粤郧粤 原 猿忆 辕 缘忆 原 粤粤栽悦悦粤粤栽粤悦栽鄄
郧粤悦粤悦悦粤粤 原猿忆冤袁生物工程公司渊上海袁中国冤合成袁
并以玉米 员愿杂 基因作为内参基因袁员园滋蕴 反应体系包
括院杂泽燥云葬泽贼 耘增葬郧则藻藻灶 泽怎责藻则皂蚤曾渊月蚤燥鄄砸葬凿袁美国冤缘郾 园滋蕴尧
员园郾 园滋皂燥造 辕 蕴 上 下 游 引 物 各 园郾 缘滋蕴 和 稀 释 糟阅鄄
晕粤员郾 园滋蕴遥 在 悦云载怨远 定量 孕悦砸 仪 渊 月蚤燥鄄砸葬凿袁 美国冤
上袁温度循环为院怨愿益预变性 圆 皂蚤灶曰怨愿益变性 圆 泽袁缘园 耀
远缘益最适退火延伸 员园 泽袁循环 源源 次后袁从 远缘益开始袁以
每步 园郾 缘益的温度梯度升高至 怨缘益袁每步温度保持
园郾 园员 泽袁绘制熔解曲线遥 采用双标准曲线法对 匀灾粤圆圆
基因的表达水平进行相对定量测定袁计算不同处理时
间 匀灾粤圆圆 基因表达量相对于 园澡对照的倍数遥
员郾 猿摇 匀灾粤圆圆泽启动子启动 郧哉杂基因表达载体构建
用 匀蚤灶凿 芋 辕 月葬皂匀陨 双酶切植物瞬时表达载体
责月陨圆圆员 原 哉遭蚤鄄郧哉杂咱圆猿暂 袁分离尧回收和纯化去除 哉遭蚤 启动
子序列的目的片段后袁加入上一步骤回收纯化的
匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽 片段袁用 栽源 阅晕粤 连接酶
渊栽葬运葬砸葬袁日本冤连接袁构建成 匀灾粤圆圆泽 启动 郧哉杂 基因
的表达载体 责月陨圆圆员 原 匀灾粤圆圆泽鄄郧哉杂渊图 员冤袁热激转化大
员远缘
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
肠杆菌 阅匀缘琢菌株感受态细胞袁氨苄青霉素抗性培养
基筛选阳性重组子袁扩大培养后经菌液 孕悦砸 和 匀蚤灶凿
芋 辕 月葬皂匀陨双酶切检测袁送生物工程公司渊上海袁中国冤
测序验证遥
图 员摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子启动 郧哉杂
基因的表达载体 责月陨圆圆员 原匀灾粤圆圆泽郧哉杂
云蚤早援 员摇 耘曾责则藻泽泽蚤燥灶 增藻糟贼燥则 责月陨圆圆员 原 匀灾粤圆圆泽郧哉杂 枣燥则
郧哉杂 早藻灶藻 怎灶凿藻则 贼澡藻 糟燥灶贼则燥造 燥枣 皂葬蚤扎藻 匀灾粤圆圆 早藻灶藻 责则燥皂燥贼藻则
员郾 源摇 玉米愈伤组织的基因枪法转化
参照 云怎等咱圆源暂介绍的方法袁取玉米优良自交系野齐
猿员怨冶授粉 员圆 凿左右尧长 员郾 缘 耀 圆郾 园 皂皂 的未成熟胚袁接
种于改良 晕远 诱导培养基袁圆苑益黑暗培养并及时除去
不定芽诱导愈伤组织袁按 粤则皂泽贼则燥灶早 等咱圆缘暂提出的鉴别
标准挑选胚性愈伤组织袁转接改良 晕远 继代培养基袁
圆苑益暗培养继代增殖遥
取浓度 员郾 园滋早窑滋蕴 原员的瞬时表达载体 责月陨圆圆员 原
匀灾粤圆圆泽鄄郧哉杂和单子叶植物组成型启动子 怎遭蚤择怎蚤贼蚤灶 启
动荧光素酶基因 蕴哉悦的表达载体 责哉遭蚤鄄蕴哉杂渊作为内参
对照平衡基因枪转化率冤质粒 阅晕粤 各 猿滋蕴袁加 圆园滋蕴
园郾 缘皂燥造窑蕴 原员亚精胺和 缘园滋蕴 圆郾 缘皂燥造窑蕴 原员 悦葬悦造圆 沉淀到
猿皂早渊远园皂早窑皂蕴 原员袁金粉窑甘油冤用乙醇和无菌蒸馏水反
复洗涤到 渍远园 滋皂 金粉上袁涡旋震荡并用色谱级
渊匀孕蕴悦级冤员源园滋蕴 苑园豫 乙醇洗涤后袁加入 远园滋蕴 无水
乙醇袁涡旋震荡 员 皂蚤灶 并超声波处理 猿 原 缘 泽 使金粉分
散悬浮遥 在 阅怎孕燥灶贼 孕阅杂员园园园 辕 匀藻 型基因枪渊月蚤燥鄄砸葬凿袁
美国冤上袁以 员员园园 责泽蚤系统压力和 圆愿 吋汞柱真空度袁每
枪 员郾 园滋早窑皂早 原员 渊质粒 辕金粉冤袁转化在 晕远 高渗培养基
上预培养 源 澡的玉米胚性愈伤组织各 员园 皿袁每皿 员园园
块愈伤组织遥
员郾 缘摇 匀灾粤圆圆泽启动 郧哉杂基因瞬时表达检测
将转化后的玉米胚型愈伤组织转移到 晕远 继代培
养基上袁圆苑益黑暗培养 圆 凿以后袁选大小形状基本一致
的瞬时表达载体 责月陨圆圆员 原 匀灾粤圆圆泽鄄郧哉杂 和内参对照质
粒 责哉遭蚤蕴哉悦转化的愈伤组织各分为 员缘 皿袁每皿 缘园 块
愈伤组织袁分别实施 愿豫 甘露醇模拟高渗处理尧
圆园园皂皂燥造窑蕴 原员 晕葬悦造 高盐处理尧员园园滋皂燥造窑蕴 原员 粤月粤 诱导
和 源益低温处理 圆源澡袁以及空白对照各 猿 皿渊生物学重
复冤遥 每皿取 缘 块愈伤组织袁按照 允藻枣枣藻则泽燥灶 等咱圆远暂介绍
的方法配制 郧哉杂 组织染色液染色袁在解剖显微镜下观
察照像遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子序列
图 圆摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子扩增片段
云蚤早援 圆摇 粤皂责造蚤枣蚤藻凿 枣则葬早皂藻灶贼 燥枣 匀灾粤圆圆
早藻灶藻 责则燥皂燥贼藻则 蚤灶 皂葬蚤扎藻
以 水 稻 匀灾粤圆圆 蛋 白 质 的 氨 基 酸 序 列
渊粤粤孕缘圆源员愿郾 圆冤为探针咱员苑暂 袁在 晕悦月陨数据库中搜索到玉
米同源蛋白 则藻糟藻责贼燥则 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶鄄藻灶澡葬灶糟蚤灶早 责则燥贼藻蚤灶 猿
渊粤悦郧猿圆员园愿冤袁与之相应的 皂砸晕粤 序列注册号为 晕酝赃
园园员员源猿缘怨缘遥 该序列与玉米野月苑猿冶基因组 粤郧孕增员 版本
的第 怨 染色体 悦澡则怨院 员猿愿园源圆圆愿苑 原 员猿愿园源缘猿猿圆 碱基的同
源性为 员园园豫 遥 用 孕造葬灶贼悦粤砸耘软件对在其编码序列上
游 员缘园园 遭责渊悦澡则怨院员猿愿园源园苑愿苑 原 员猿愿园源圆圆愿远冤所做的启动
子序列性分析发现袁除 原 苑缘 遭责 的 悦粤粤栽 框和 原 猿园 遭责
的 栽粤栽粤 框外袁还存在厌氧和热激应答元件尧酝再月 结
合位点袁以及 粤月粤尧赤霉素尧水杨酸和茉莉酸应答元件
等袁与非生物逆境应答相关的调控元件遥 此外袁还有一
些组织特异表达调控元件渊表 员冤遥 根据生物信息学学
分析结果的特异 孕悦砸 引物袁以玉米自交系野月苑猿冶基因
圆远缘
摇 源 期 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子的克隆与功能验证
摇 摇 摇 摇 表 员摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子的非生物逆境胁迫应答元件
栽葬遭造藻 员摇 粤遭蚤燥贼蚤糟 泽贼则藻泽泽鄄则藻泽责燥灶泽蚤增藻 藻造藻皂藻灶贼泽 燥枣 匀灾粤圆圆 早藻灶藻 责则燥皂燥贼藻则 蚤灶 皂葬蚤扎藻
元件
耘造藻皂藻灶贼
物种
杂责藻糟蚤藻泽
核心序列
悦燥则藻 泽藻择怎藻灶糟藻
定位摇 摇
蕴燥糟葬贼蚤燥灶摇 摇
非生物胁迫应答
粤遭蚤燥贼蚤糟 泽贼则藻泽泽 则藻泽责燥灶泽藻
燥圆 玉米 酝葬蚤扎藻 郧渊栽 辕 粤冤栽郧粤悦渊郧 辕 粤冤栽郧粤 原 员源怨圆 耀 原 员源愿猿 遭责袁 原 员员怨远 耀 原 员员愿缘 遭责 醇溶蛋白代谢调控元件
悦郧栽悦粤 大麦 月葬则造藻赠 悦郧栽悦粤 原 员源怨园 耀 原 员源愿远 遭责袁 原 缘源园 耀 原 缘猿远 遭责袁
原 怨苑园 耀 原 怨远远 遭责
茉莉酸应答元件
杂噪灶 原 员 水稻 砸蚤糟藻 郧栽悦粤栽 原 员员怨园 耀 原 员员愿远 遭责 胚乳特异表达调控元件
粤月砸耘 大麦 月葬则造藻赠 悦郧栽粤悦郧栽郧悦粤 原 员园源源 耀 原 员园猿缘 遭责 粤月粤应答元件
砸再 向日葵
匀藻造蚤葬灶贼澡怎泽 葬灶灶怎怎泽
悦粤栽郧悦粤栽郧 原 怨愿猿 耀 原 怨苑远 遭责 种子特异表达调控元件
悦悦郧栽悦悦 拟南芥
粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽
悦悦郧栽悦悦 原 愿怨远 耀 原 愿怨员 遭责 分生组织特异表达调控元件
粤月砸耘 拟南芥
粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽
渊栽 辕 悦冤粤悦郧栽郧 原 愿苑缘 耀 原 愿苑园 遭责袁 原 员园源圆 耀 原 员园猿苑 遭责袁
原 猿缘愿 耀 原 猿缘猿 遭责
粤月粤应答元件
郧粤砸耘 甘蓝
月则葬泽泽蚤糟葬 燥造藻则葬糟藻葬
栽悦栽郧栽栽郧 原 苑远缘 耀 原 苑远园 遭责 赤霉素应答元件
悦粤栽 拟南芥
粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽
郧悦悦粤悦栽 原 远圆缘 耀 原 远圆园 遭责袁 原 缘远苑 耀 原 缘远圆 遭责 分生组织特异表达调控元件
栽悦粤 烟草
栽燥遭葬糟糟燥
悦悦粤栽悦栽栽栽栽栽 原 源猿远 耀 原 源圆苑 遭责 水杨酸应答元件
匀杂耘 甘蓝
月则葬泽泽蚤糟葬 燥造藻则葬糟藻葬
粤粤粤粤粤粤栽栽栽悦 原 猿猿愿 耀 原 猿圆怨 遭责 热激应答元件
粤砸耘 玉米 酝葬蚤泽藻 栽郧郧栽栽栽 原 猿圆缘 耀 原 猿圆园 遭责 厌氧应答元件
酝月杂 玉米 酝葬蚤扎藻 悦郧郧栽悦粤 原 圆苑园 耀 原 圆远缘 遭责 酝再月结合位点
悦悦粤粤栽 大麦 月葬则造藻赠 悦粤粤悦郧郧 原 圆远猿 耀 原 圆缘愿 遭责 酝再月结合位点
粤栽郧悦粤粤粤栽 水稻 砸蚤糟藻 粤栽粤悦粤粤粤栽 原 圆圆猿 耀 原 圆员远 遭责 与 栽郧粤郧栽悦粤 皂燥贼蚤枣相关的作用元件
组 阅晕粤为模板袁扩增到的片段约长 员缘园园 遭责渊图 圆冤袁测
序结果为 员源苑愿 遭责渊图 猿冤遥
圆郾 圆摇 玉米匀灾粤圆圆 基因在非生物胁迫条件下差异表达
择砸栽鄄孕悦砸分析显示袁玉米 匀灾粤圆圆 基因在模拟干
旱尧低温和高盐胁迫下均大幅下调表达渊图 源 耀 远冤袁而
在高温胁迫尧粤月粤和乙烯诱下导则表现不同程度的上
调表达渊图 苑 耀 怨冤遥 特别是 粤月粤 诱导处理 圆 澡 的大幅
上调表达渊图 苑冤袁与高温处理 远 澡 开始的上调表达相
应渊图 愿冤袁可能是玉米 粤月粤信号转导途径对高温胁迫
的迅速应答遥 但是袁随着高温胁迫及诱导条件的持续袁
体内整体代谢水平下降袁匀灾粤圆圆 基因的上调表达又有
回落遥 结合上述启动子序列分析推测袁玉米 匀灾粤圆圆 基
因的启动子很可能具有非生物逆境诱导启动活性遥
圆郾 猿摇 匀灾粤圆圆 基因启动子启动 郧哉杂 基因在胁迫条件
下瞬时表达
将上述 匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽扩增片段插入
责月陨圆圆员 载体后袁构建成 匀灾粤圆圆泽 启动 郧哉杂 基因的表达
载体 责月陨圆圆员 原 匀灾粤圆圆泽鄄郧哉杂袁经酶切和序列测定鉴定
后袁用以转化玉米愈伤组织遥 抗性培养基筛选后袁在
员园园滋皂燥造窑蕴 原员 粤月粤诱导尧愿豫甘露醇模拟高渗处理尧源益
低温处理和 圆园园皂皂燥造窑蕴 原员 晕葬悦造 高盐胁迫条件下袁郧哉杂
染色均可显现靛蓝色斑点渊图 员园冤袁而空白对照没有显
现袁说明 匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽 确有非生物逆境
启动功能遥
猿摇 讨论
用 孕造葬灶贼悦砸粤耘所做的启动子序列分析显示袁玉米
匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽 中含有多种不同的非生物
逆境胁迫应答元件渊表 员袁图 员冤遥 其中袁匀杂耘尧酝月杂 和
悦悦粤粤栽元件与植物对高温尧干旱尧高盐等逆境的应答
有关袁可能导致在热处理下相对表达量增加遥 值得注
猿远缘
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
注院用阴白显示的碱基与模式植物的同源序列相比有突变袁但 孕造葬灶贼悦粤砸耘软件认可遥
晕燥贼藻院 栽澡藻 憎澡蚤贼藻 造藻贼贼藻则泽 憎蚤贼澡 泽澡葬凿藻 泽澡燥憎 贼澡藻 皂怎贼葬贼藻凿 遭葬泽藻泽 糟燥皂责葬则蚤灶早 贼燥 贼澡藻 澡燥皂燥造燥早燥怎泽 泽藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣 贼澡藻 皂燥凿藻
泽责藻糟蚤藻泽袁 遭怎贼 贼澡藻赠 憎藻则藻 则藻糟燥早灶蚤扎藻凿 遭赠 贼澡藻 孕造葬灶贼悦粤砸耘 泽燥枣贼憎葬则藻援
图 猿摇 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子序列及非生物逆境胁迫应答元件
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意的是袁在玉米 匀灾粤圆圆泽启动子序列中袁含有多个分别
与大麦和拟南芥同源的 粤月粤 应答元件袁说明 匀灾粤圆圆泽
启动子是 粤月粤信号转导途径中一个重要的调节部位遥
然而袁在 择砸栽鄄孕悦砸 检测中袁玉米 匀灾粤圆圆 基因在模拟干
源远缘
摇 源 期 玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子的克隆与功能验证
图 源摇 圆园豫孕耘郧模拟干旱胁迫下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 源摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣 匀灾粤圆圆
早藻灶藻 怎灶凿藻则 泽蚤皂怎造葬贼藻凿 凿则燥怎早澡贼 泽贼则藻泽泽 燥枣 圆园豫 孕耘郧
图 缘摇 源益低温胁迫下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 缘摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣 匀灾粤圆圆
早藻灶藻 怎灶凿藻则 造燥憎 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽贼则藻泽泽 燥枣 源益
图 远摇 高盐胁迫下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 远摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣 匀灾粤圆圆
早藻灶藻 怎灶凿藻则 澡蚤早澡 泽葬造贼 泽贼则藻泽泽
图 苑摇 源圆益高温胁迫下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 苑摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣 匀灾粤圆圆
早藻灶藻 怎灶凿藻则 澡蚤早澡 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽贼则藻泽泽 燥枣 源圆益
图 愿摇 粤月粤诱导下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 愿摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣
匀灾粤圆圆 早藻灶藻 蚤灶凿怎糟藻凿 遭赠 粤月粤
图 怨摇 乙烯诱导下 匀灾粤圆圆
基因的相对表达量
云蚤早援 怨摇 砸藻造葬贼蚤增藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 枣燥造凿 燥枣
匀灾粤圆圆 早藻灶藻 蚤灶凿怎糟藻凿 遭赠 藻贼澡赠造藻灶藻
缘远缘
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
注院 葬院 员园园滋皂燥造窑蕴 原员 粤月粤曰遭院愿豫甘露醇曰糟院源益曰凿院圆园园皂皂燥造窑蕴 原员 晕葬悦造曰藻院空白对照遥
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图 员园摇 责月陨圆圆员 原匀灾粤圆圆泽鄄郧哉杂转化玉米愈伤组织 郧哉杂的染色
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旱尧低温和高盐胁迫下大幅下调表达渊图 源 耀 远冤袁与大
麦 匀灾粤圆圆 基因在干旱尧低温胁迫下上调表达的情况相
悖咱员猿 原 员远暂 遥 但是袁玉米 匀灾粤圆圆 基因在 粤月粤诱导处理 圆 澡
的大幅上调表达渊图 苑冤袁与高温处理 远 澡 开始的上调
表达相应渊图 愿冤袁可能是玉米 粤月粤信号转导途径对高
温胁迫的迅速应答遥 这可能是因为玉米与大麦起源地
的生态环境不同袁同样与非生物胁迫相关的 粤月粤信号
转导途径袁所需应答的非生物胁迫条件不同遥 玉米起
源于墨西哥南部热带地区袁面临的主要非生物逆境是
高温胁迫遥
本研究从玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽 的序列
分析袁匀灾粤圆圆 基因在高温尧高盐尧干旱尧低温胁迫和
粤月粤尧乙烯诱导下的差异表达袁以及 匀灾粤圆圆泽 启动 郧哉杂
基因转化玉米愈伤组织在非生物逆境胁迫条件下的瞬
时表达几个方面袁均证明玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子
匀灾粤圆圆泽响应多种非生物逆境胁迫袁通过 粤月粤尧茉莉酸尧
水杨酸等信号转导途径袁启动下游基因上调或下调表
达袁进一步验证后可用于玉米抗逆转基因研究遥
源摇 结论
玉米 匀灾粤圆圆 基因启动子 匀灾粤圆圆泽长 员源苑愿 遭责袁含有
多种非生物逆境胁迫应答元件袁特别对高温胁迫的响
应明显袁进一步验证后可运用于玉米抗逆转基因研究遥
参考文献院
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