大豆種子特異性啟動子的克隆與功能研究.pdf

1、隨著分子生物學理論和基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展,植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)已成為一種新型農(nóng)業(yè)技術(shù),全球性生物農(nóng)業(yè)的大發(fā)展是大勢所趨.但是,目前的植物基因工程技術(shù)也有不少不足之處,如表達量低、遺傳不穩(wěn)定和基因沉默等,為了克服這些缺點,進行了多方面的探索和研究,提出了多種改進和完善植物基因工程技術(shù)的方法和策略.這些方法和策略中,種子特異性啟動子的研究和應用是改進植物基因工程技術(shù)的一項重要環(huán)節(jié).所謂的種子特異性啟動子是指只有在種子成熟的中、后期啟動下游基因,

2、在種子組織中特異性地、大量轉(zhuǎn)錄和表達其下游基因的啟動子.種子特異性啟動子一般來自種子或胚乳中富含的貯藏蛋白基因的啟動子.大豆β-伴球蛋白是大豆種子貯藏蛋白的重要組成部分.大豆β-伴球蛋白由α-、α′-和β-亞基等三個亞基組成.該研究通過PCR方法從大豆品種~吉林43基因組DNA中分離到大豆β-伴球蛋白α-亞基基因啟動子片段(BCSP501),并對此片段進行TAILPCR延伸,獲得了啟動子片段BCSP666.序列分析表明,啟動子片段BCS

3、P666中含有種子特異性啟動子所需的啟動子序列元件:TATA盒、CAAT盒外、A/T富含序列元件、RY重復序列元件、AGCCCA序列元件、TACACAT序列元件、ACGT序列元件、E盒等多種多拷貝的序列元件.據(jù)此推測該啟動子片段具有種子特異性啟動子活性.以該片段構(gòu)建種子特異性表達GUS基因的植物載體pBI121-666,以花蕾轉(zhuǎn)化方法轉(zhuǎn)化擬南芥,轉(zhuǎn)基因擬南芥中的GUS酶熒光光度分析和組織化學檢測均表明,GUS基因在啟動子片段BCSP66

4、6調(diào)控下獲得了種子特異性表達.再以BCSP666為基礎,通過TAIL PCR方法再次延伸而獲得啟動子片段BCSP952,并與其它12種種子特異性啟動子序列進行了序列對比分析,進一步證實了BCSP952的種子特異性啟動子序列結(jié)構(gòu)特點.這是首次對大豆β-伴球蛋白α-亞基基因啟動子進行序列結(jié)構(gòu)分析和種子特異性功能鑒定.同時,通過PCR技術(shù)從大豆品種~吉林43基因組DNA中分離到大豆β-伴球蛋白α′-亞基基因啟動子片段(BCSP408).序列分