胡杨PeNAC121基因启动子的分离鉴定和胁迫应答模式分析

作     者：谢望 李天静 李鑫窈 杨丰铭 姚银安 高永峰 Xie Wang;Li Tianjing;Li Xinyao;Yang Fenming;Yan Yin’an;Gao Yongfeng

作者机构：西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621010 

出 版 物：《植物研究》 (Bulletin of Botanical Research)

年 卷 期：2022年第42卷第2期

页      面：234-242页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(31770644) 四川省教育厅资助科研项目(17ZB0456) 西南科技大学博士基金项目(14zx7157和18zx7131) 西南科技大学大学生创新基金项目(CX20-041)。 

主　　题：胡杨 PeNAC121启动子 逆境响应 诱导型启动子 

摘      要：为了探究NAC转录因子家族成员在胡杨(Populus euphratica)逆境胁迫中的响应和调控机制,利用PCR技术从胡杨中克隆了PeNAC121基因的启动子序列,并采用生物信息学工具对该启动子的结构特征进行了分析,最后利用该启动子驱动GUS报告基因在三倍体毛白杨(Populus tomentosa)中表达,并对获得的转基因植株采用不同胁迫处理后进行了GUS染色和酶活性定量分析。结果表明,克隆获得的PeNAC121基因的启动子长度为1997 bp(起始密码子ATG上游),启动序列中除了含有大量的光响应元件,还含有多个与非生物逆境胁迫和激素响应相关的元件,如低温响应元件LTR、干旱响应元件MBS、防卫和胁迫响应元件TC-rich repeats、脱落酸(ABA)响应元件、以及赤霉素(GA)响应元件等。基因的组织表达模式检测结果显示,PeNAC121基因主要在茎中表达,在根和叶中的表达较少。GUS组织化学染色和酶活性检测结果表明,胡杨PeNAC121启动子显著受到NaCl、甘露醇、ABA和4℃低温的诱导表达。由上述结果推测PeNAC121基因与胡杨的逆境胁迫应答密切相关,表明该基因的启动子是一个能够应答多种逆境胁迫的诱导型启动子。本研究为阐明PeNAC121基因在胡杨逆境响应和调控中的作用机制提供理论参考。