大豆抗逆相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因GmDREB5和GmERF1的特性分析及功能鑒定.pdf

1、AP2/EREBP轉(zhuǎn)錄因子基因家族的成員廣泛存在于擬南芥、玉米、番茄、煙草和水稻等各種植物中，并參與調(diào)控各種功能基因的表達，其中DREB亞家族和ERF亞家族的轉(zhuǎn)錄因子在抗逆應(yīng)答反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。本研究的目的是對本實驗室已克隆的新的大豆鐵豐8號DREB和ERF基因，GmDREB5和GmERF1進行系統(tǒng)的分子特征和功能鑒定，為研究大豆的抗逆分子機理及抗逆基因工程提供科學(xué)依據(jù)。本研究通過凝膠阻滯實驗證明GmDREB5蛋白在體外能夠與DRE

2、順式元件特異性結(jié)合，GmERF1蛋白在體外能夠分別與ERE(GCC元件)和DRE順式元件特異性結(jié)合；利用酵母單雜交系統(tǒng)證明GmDREB5蛋白在酵母報道子體內(nèi)可以特異性結(jié)合DRE順式作用元件，并激活下游LacZ基因的表達，說明GmDREB5蛋白具有轉(zhuǎn)錄激活功能。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草瞬時表達系統(tǒng)證明GmERF1蛋白在煙草體內(nèi)可以特異性結(jié)合GCC順式作用元件，并能夠激活下游GUS基因的表達，說明GmERF1蛋白具有轉(zhuǎn)錄激活功能。通過North

3、ernblot實驗分析了GmDREB5和GmERF1基因的表達特性，GmDREB5基因受干旱和高鹽脅迫誘導(dǎo)表達，而不受ABA和低溫的誘導(dǎo)，GmERF1基因受干旱、高鹽和ABA脅迫誘導(dǎo)表達，并不受低溫誘導(dǎo)。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，將GmDREB5和GmERF1基因分別轉(zhuǎn)入煙草W38中，獲得CaMV35S：：GmDREB5煙草再生苗42株，經(jīng)PCR檢測，37株為陽性植株；CaMV35S：：GmERF1煙草再生苗48株，經(jīng)PCR檢測，35株為陽性植株

4、；rd29A：：GmERF1煙草再生苗46株，經(jīng)PCR檢測，29株為陽性植株。對GmDREB5轉(zhuǎn)基因煙草進行干旱和高鹽脅迫抗性分析，結(jié)果證明GmDREB5基因的過表達提高了轉(zhuǎn)基因煙草對干旱和高鹽的抗性。對GmERF1轉(zhuǎn)基因煙草植株進行抗病性分析，結(jié)果證明GmERF1基因的過表達提高了轉(zhuǎn)基因煙草對細菌——青枯假單胞菌(Pseudomonassolanacearum)的抗性。本研究對新克隆的GmDREB5和GmERF1轉(zhuǎn)錄因子基因的基本特性