三個棉花WRKY基因的表達(dá)特征及啟動子功能分析.pdf

1、基因表達(dá)調(diào)控是目前基因工程研究的熱點(diǎn)，而啟動子在決定基因表達(dá)方面起著重要作用，它決定著基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時間和翻譯表達(dá)強(qiáng)度。目前在轉(zhuǎn)基因作物中使用的啟動子往往是組成型啟動子，這些啟動子在植株的不同部位都持續(xù)、穩(wěn)定的表達(dá)導(dǎo)致能量的不必要浪費(fèi)。而特異性啟動子克服了組成型啟動子驅(qū)動的外源基因在受體植物中非特異性表達(dá)，其使外源基因在植物中能定時、定點(diǎn)、定量表達(dá)。
　　WRKY蛋白屬于鋅指型轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，易受外界環(huán)境的激發(fā)而誘導(dǎo)表達(dá)，屬

2、于誘導(dǎo)型基因，Cai等(2014)研究發(fā)現(xiàn)WRKY家族基因在棉花抗病抗逆方面起著重要作用。本研究進(jìn)一步分析WRKY54、WRKY64、WRKY82等三個基因在棉花不同組織器官中的定量表達(dá)，分離了棉花GhWRKY54、GhWRKY64、GhWRKY82基因的啟動子，分別對啟動子中所含的調(diào)控元件進(jìn)一步分析。研究發(fā)現(xiàn)GhWRKY54與GhWRKY82基因在根中特異性表達(dá)，GhWRKY64基因在根和葉上優(yōu)勢表達(dá)。黃萎病菌激發(fā)子處理、鹽處理、旱處

3、理誘導(dǎo)表達(dá)表明，GhWRKY82與GhWRKY64基因受黃萎病菌激發(fā)子誘導(dǎo)表達(dá)，在處理144h表現(xiàn)極顯著性高表達(dá)。GhWRKY64基因在PEG-6000誘導(dǎo)2h、6h、10h表現(xiàn)極顯著高表達(dá)，在處理后10h表達(dá)量達(dá)到最高。GhWRKY64基因在NaCl(200mM)誘導(dǎo)2h、12h表現(xiàn)極顯著性高表達(dá)，其中表達(dá)高峰在處理后2h。
　　對三個基因的啟動子進(jìn)行了克隆與調(diào)控元件分析，GhWRKY54基因啟動子含有15個ROOTMOTIFT

4、APOX1根特異調(diào)控元件，2個W-box框。GhWRKY64基因啟動子含有6個ROOTMOTIFTAPOX1根特異調(diào)控元件，4個W-box框，4個OSE2ROOTNODULE病菌誘導(dǎo)元件，1個GT1GMSCAM4鹽調(diào)控元件，1個ABA調(diào)控元件。GhWRKY82基因啟動子含有16個ROOTMOTIFTAPOX1根特異調(diào)控元件，2個W-box框，5個OSE2ROOTNODULE病菌誘導(dǎo)元件，6個BIHD10S抗病元件。
　　對GhWR

5、KY64基因啟動子5'端進(jìn)行缺失載體構(gòu)建，獲得的4個不同長度的缺失啟動子片段與GUS基因融合表達(dá)，轉(zhuǎn)化煙草，得到轉(zhuǎn)不同啟動子長度的轉(zhuǎn)基因煙草材料。對不同煙草株系進(jìn)行組織化學(xué)定位和表達(dá)分析，證明了該啟動子是根優(yōu)勢表達(dá)啟動子，確定了其結(jié)構(gòu)和功能。該啟動子的核心區(qū)域?yàn)?1～-325bp，該段序列即可驅(qū)動 GUS基因在煙草的根中特異表達(dá);分析發(fā)現(xiàn)，該啟動子中含有6個與根特異表達(dá)有關(guān)的順式調(diào)控元件ROOTMOTIFTAPOX1，以及與抗病誘導(dǎo)相關(guān)