本文關鍵詞：不同長度ThVHAc1基因啟動子片段分離及活性分析

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【摘要】：[目的]VHAc基因(V-ATPase c亞基)是V-ATPase的重要亞基,能響應鹽、重金屬等脅迫,過表達剛毛檉柳ThVHAc1基因的酵母能提高抗CdCl_2耐NaCl能力。本研究擬通過分離ThVHAc1基因不同長度啟動子片段并對其脅迫后活性進行分析,以進一步探討ThVHAc1基因響應CdCl_2和NaCl脅迫的機制。[方法]根據(jù)ThVHAc1基因啟動子中含有的Dof順式作用元件的分布,將ThVHAc1基因上游啟動子分為205 bp(-1—-205),504 bp(-1—-504)和781 bp(-1—-781)3個不同長度片段。將這些不同長度啟動子片段分別替換p CAMBIA1301載體上的CaMV35S啟動子,以驅(qū)動GUS基因表達,構建植物表達載體,利用農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)化擬南芥。對4周齡的T4代轉(zhuǎn)基因擬南芥分別進行H_2O(非脅迫處理,對照)、100 mmol·L~(-1)NaCl和150μmol·L~(-1)CdCl_2脅迫處理,比較不同轉(zhuǎn)基因株系的GUS染色和GUS酶活性。[結果]正常生長條件下,CaMV35S株系在根、莖、葉中均有GUS染色;3個啟動子片段轉(zhuǎn)基因株系均能在不同組織觀察到GUS染色,且在根、莖、葉中有一定差異,但整體上GUS酶活性表現(xiàn)為781504205。NaCl脅迫下,CaMV35S株系的GUS染色及酶活性與正常生長條件相比無明顯變化,但3個啟動子片段轉(zhuǎn)基因株系的GUS染色及酶活性均顯著降低,且781株系的GUS酶活性分別為205和504株系的2.73和2.07倍;同時,3個啟動子片段轉(zhuǎn)基因株系的組織表達特性發(fā)生了一些改變,如,504株系在老葉中表達明顯增強,嫩葉中減弱,根中無明顯變化。CdCl_2脅迫下各轉(zhuǎn)基因株系的GUS染色和酶活性變化趨勢與NaCl脅迫相似。CdCl_2脅迫下,205,504,781株系的GUS酶活性分別為非脅迫時的52.4%,57.9%和80.9%;脅迫后的組織表達活性也發(fā)生了一些改變,205株系的GUS染色在老葉較深、嫩葉較淺,504株系則在各部分的表達較均勻,781株系大多葉片的GUS表達減弱;但781株系的GUS酶活性仍然最高,分別為205和504株系的2.67和2.07倍。[結論]ThVHAc1基因啟動子片段的驅(qū)動活性與長度呈正相關;各不同片段啟動子在根、莖、葉中的GUS染色及活性具有一定差異,體現(xiàn)在不同啟動子片段的表達活性具有一定的組織特異性。NaCl和CdCl_2脅迫對ThVHAc1基因啟動子的驅(qū)動能力具有一定影響,脅迫后各啟動子片段轉(zhuǎn)基因株系GUS酶活性均顯著降低,但長片段受脅迫的影響程度低于短片段。Dof元件的數(shù)量在3個啟動子片段中依次減少,表明Dof元件可能對NaCl和CdCl_2脅迫有一定的調(diào)節(jié)作用。同時,NaCl和CdCl_2脅迫對ThVHAc1基因啟動子的組織表達特性具有一定的影響。
【作者單位】： 林木遺傳育種國家重點實驗室東北林業(yè)大學;
【關鍵詞】： 剛毛檉柳 擬南芥 ThVHAc基因 啟動子 GUS酶活性 NaCl脅迫 CdCl_脅迫
【基金】：國家自然科學基金項目(31370676) 教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”(NCET-13-0709)
【分類號】：Q943.2
【正文快照】： 啟動子(promoter)通常是指位于結構基因5'端上游區(qū)域,能與RNA聚合酶及其轉(zhuǎn)錄因子特異結合、決定基因轉(zhuǎn)錄起始的一段特異性DNA序列,是轉(zhuǎn)錄控制中心,在轉(zhuǎn)錄水平上參與調(diào)控下游相應基因的表達,決定基因的轉(zhuǎn)錄與否、轉(zhuǎn)錄速度和頻率、轉(zhuǎn)錄時間,因此了解目標基因的調(diào)控關鍵在于對其

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本文編號：1055886