白樺BpCUC2基因的表達特性及遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、CUC2（CUP-SHAPED COTYLEDON2）屬于植物特有的NAC家族NAM超家族成員。該基因在植物頂端分生組織的形成、器官原基的形成及邊界的建立、葉邊緣形態(tài)建成、花的形態(tài)建成及生長發(fā)育等過程中發(fā)揮作用，并受miR164的調(diào)控。以往對該基因的研究主要集中在模式植物擬南芥、水稻中，在木本植物中的研究鮮有報道。本研究以白樺（Betula platyphylla Suk.）為遺傳轉(zhuǎn)化受體，進行白樺BpCUC2基因的表達特性分析及該基因

2、的遺傳轉(zhuǎn)化研究，為人們進一步了解該基因的功能奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　(1) BpCUC2基因表達特性研究表明:克隆BpCUC2基因上游1497bp，分析該序列的順式作用元件，結(jié)果表明，該序列含有TATA-box、CAAT-box、激素響應(yīng)、環(huán)境脅迫響應(yīng)和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合等不同元件。選取生長素響應(yīng)元件CATATGGMSAUR的核心序列CATATG，構(gòu)建報告載體，利用酵母單雜交技術(shù)獲得20條與該元件互作的蛋白，這些蛋白均具有轉(zhuǎn)錄因子

3、特性的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能域。構(gòu)建PromCUC2∷L UC載體，采用根癌農(nóng)桿菌介導的合子胚法進行白樺的遺傳轉(zhuǎn)化，PCR檢測已成功獲得3個轉(zhuǎn)基因株系。對轉(zhuǎn)基因株系的頂芽、葉、莖、根等組織部位進行實時定量PCR，結(jié)果表明，PromCUC2具有啟動LUC表達的活性和時空表達特異性，頂芽中的表達量高于其它組織部位，葉次之，在根中的表達量最低。對獲得的轉(zhuǎn)PromCUC2∷L UC株系分別進行MeJA、ABA、IAA、GA激素的處理，結(jié)果表明，不同組織

4、部位對4種激素的應(yīng)答反應(yīng)不一致。
　　(2) BpCUC2基因的遺傳轉(zhuǎn)化研究表明:從白樺中克隆得到BpCUC2基因，經(jīng)過多序列比對分析確定該基因?qū)儆贜AC家族NAM超家族成員，且與擬南芥AtCUC2、葡萄VvCUC2等基因具有較高相似度，這些基因均與頂端分生組織和葉片的發(fā)育相關(guān)。根據(jù)miR164調(diào)控BpCUC2基因序列，采用重疊延伸PCR克隆BpCUC2-m基因，應(yīng)用酶切技術(shù)構(gòu)建白樺BpCUC2基因的植物過表達、抑制表達載體和抗m