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园艺学报 2015年第6期42卷 1139-1149页

作者：敬帆罗登攀马婧李名扬西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715

利用hi TAIL-PCR法,从蜡梅(Chimonanthus praecox)基因组中克隆到花发育相关基因Cp AGL6翻译起始位点上游1 266 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子序列中存在启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关... 详细信息

利用hi TAIL-PCR法,从蜡梅(Chimonanthus praecox)基因组中克隆到花发育相关基因Cp AGL6翻译起始位点上游1 266 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子序列中存在启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。为进一步分析Cp AGL6启动子的功能,构建该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体,并用农杆菌介导法转化烟草。对转基因烟草进行GUS组织化学染色及GUS酶活性定量检测,结果显示,Cp AGL6基因启动子能够驱动GUS基因在转基因烟草的叶、茎、花中表达,并且在不同花期表达强度存在差异,在根中几乎不表达。转基因植株经黑暗、赤霉素和4℃低温处理后,GUS酶活性均有所增加。结果表明,Cp AGL6启动子主要驱动GUS报告基因在花器官和绿色器官组织中表达,推测其在抵抗非生物胁迫中具有重要作用。

关键词：蜡梅 cpagl6基因启动子 GUS基因

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蜡梅cpagl6基因启动子的克隆及功能的初步分析

蜡梅CpAGL6基因启动子的克隆及功能的初步分析

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作者：敬帆西南大学

学位级别：硕士

MADS-box基因是一类广泛存在于植物界的基因家族,是植物生长发育过程中非常重要的调控因子,如参与调节营养生长、种皮发育、子房发育、胚形态建成、根的形成和共生诱导等。目前对MADS-box基因调控机理的研究已成为植物分子生物学领域中... 详细信息

MADS-box基因是一类广泛存在于植物界的基因家族,是植物生长发育过程中非常重要的调控因子,如参与调节营养生长、种皮发育、子房发育、胚形态建成、根的形成和共生诱导等。目前对MADS-box基因调控机理的研究已成为植物分子生物学领域中的一大热点。AGL6亚家族基因属于MADS-bo x基因MIKC家族,为AP1/AGL9组的一个遗传冗余基因。研究表明AGL6基因是与花器官发育相关的基因。重庆市花卉工程技术研究中心在前期工作中已从蜡梅(Chimonanthus praecox (L.)Link)中克隆了cpagl6基因(GenBank登录号为FJ807387),长度为948 bp。提取蜡梅不同组织和不同时期花芽RNA进行RT-PCR分析,发现该基因在蜡梅花器官中特异表达,并且参与花原基的形成等。启动子是转录水平上的一个重要调控元件,通过与多种转录因子相结合,进而决定了基因的时空表达模式及表达强度。目前,AGL6基因已被大量分离并研究,但是还未见到AGL6基因启动子研究的相关报道。为了弄清cpagl6基因启动子在植物体内的表达特性,我们从蜡梅中克隆得到了该基因的上游调控序列,并对启动子的功能进行了初步分析,本文主要研究内容和结果如下：1.在cpagl6基因ORF的5’端设计三条巢式引物,利用hiTAIL-PCR法从蜡梅基因组中克隆到花发育相关基因cpagl6翻译起始位点上游1266 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子序列中包含启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。2.为进一步分析cpagl6启动子的功能,构建了该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体,并用农杆菌介导法转化烟草。在烟草叶片中的瞬时表达结果表明该启动子序列具备驱动报告基因GUS表达的功能。3.将经卡那霉素(Kanamycin)筛选后的抗性苗,进行GUS组织化学染色分析和PCR分子验证,获得转基因烟草株系。4.对转基因烟草进行GUS组织化学染色及GUS酶活性定量检测,结果显示,cpagl6基因启动子能够驱动GUS基因在转基因烟草的叶,茎和花中表达,并且在不同花期表达强度存在差异,根中几乎不表达。结果表明,cpagl6启动子主要驱动GUS报告基因在花器官和绿色器官组织中表达。5.转基因植株经黑暗、赤霉素(GA3)和低温处理后,GUS酶活力均有所增加。结果表明,cpagl6启动子可能在抵抗非生物胁迫中起到非常重要的作用。6.对T2代转基因烟草幼苗进行GUS时间表达模式检测,结果表明,只有7d时烟草幼苗着色很浅,其余各时期都能明显地看到蓝色斑点,并且斑点的着色深度随生长进程逐渐加深。表明该启动子在前期生长进程中,随着烟草的生长,调控作用逐渐增强。

关键词：蜡梅 cpagl6基因启动子 GUS基因

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