印度芥菜BjCRP1基因的啟動(dòng)子克隆及其功能分析.pdf

1、重金屬離子對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育的毒害作用非常明顯，會(huì)改變植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)、抑制植物生長(zhǎng)、甚至導(dǎo)致死亡。印度芥菜對(duì)Cd、Zn等多種重金屬有富集或忍耐能力，是作為植物修復(fù)技術(shù)的一種模式植物。印度芥菜可通過(guò)對(duì)重金屬的螯合、區(qū)域化等多種方式解除重金屬的毒性，或緩解重金屬的毒害。BjCRP1基因是本實(shí)驗(yàn)室從CdCl2脅迫印度芥菜中克隆的核糖體相關(guān)膜蛋白R(shí)AMP4家族基因。本實(shí)驗(yàn)利用Genome Walking技術(shù)獲得了BjCRP1的啟動(dòng)子序列

2、，通過(guò)分析啟動(dòng)子的順式作用元件對(duì)BjCRP1的生物學(xué)功能進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。同時(shí)，本研究利用農(nóng)桿菌侵染法獲得了BjCRP1過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因煙草植株及其T0代種子。通過(guò)GUS染色和重金屬脅迫處理，對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草BjCRP1的組織表達(dá)部位和對(duì)不同重金屬脅迫的抗性進(jìn)行了初步分析。取得的實(shí)驗(yàn)研究如下:
　　1.采用染色體步移技術(shù)克隆了BjCRP1的啟動(dòng)子。通過(guò)生物信息軟件分析表明，該啟動(dòng)子全長(zhǎng)733 bp，含有轉(zhuǎn)錄調(diào)控的保守元件TATA盒和CAA

3、T盒，此外，還含有多個(gè)與重金屬響應(yīng)及抗病、逆境脅迫、激素信號(hào)途徑、光信號(hào)途徑、發(fā)育有關(guān)的順式作用元件。
　　2.利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)染技術(shù)，進(jìn)行了BjCRP1向煙草的轉(zhuǎn)化，獲得了T0代轉(zhuǎn)基因煙草植株，通過(guò)正常的栽培獲得了BjCRP1煙草的T0代種子。
　　3.在正常栽培條件下，與野生型煙草相比（成熟期），BjCRP1煙草株高降低，單葉面積變小，綠色葉片數(shù)增多，總綠色葉面積差別不大，總生物量干重顯著減少。表明在沒(méi)有脅迫的條件下，過(guò)表達(dá)

4、BjCRP1會(huì)抑制煙草生物量的累積。
　　4.與野生型對(duì)照煙草相比，BjCRP1煙草幼苗對(duì)200 mg/L ZnCl2、50μmol/LCdCl2、200 mmol/L CuSO4(·)5H2O的耐受性明顯增加，表明過(guò)表達(dá)BjCRP1可顯著提高煙草植株對(duì)重金屬的耐受能力。
　　5.通過(guò)GUS染色分析BjCRP1在煙草植株各部位的表達(dá)情況，在根部BjCRP1主要位于維管柱部分，在葉部主要位于在葉脈，花中表達(dá)的位置有花藥、柱頭、