玉米ZmCI-1B基因啟動(dòng)子的分離及在轉(zhuǎn)基因玉米和煙草中的功能分析.pdf

1、組織特異性啟動(dòng)子能將目的基因的表達(dá)限定在特定的組織或器官中，在基因的表達(dá)調(diào)控研究及植物的基因工程領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。對玉米枯草桿菌蛋白酶-糜蛋白酶抑制劑(Subtilisin-Chymotrypsin inhibitor，CI-1B)即ZmCI-1B基因的表達(dá)模式的研究表明，其在玉米的根部和胚中高表達(dá)。因此，ZmCI-1B基因的啟動(dòng)子也許存在著一定的特殊性，有望成為玉米中有組織特異性的候選啟動(dòng)子。本研究中我們從玉米基因組中分離了Z

2、mCI-1B基因2-kb的全長啟動(dòng)子序列，構(gòu)建該啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)GUS基因的植物表達(dá)載體，通過基因槍及農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化玉米的方法分析了啟動(dòng)子的特性。并構(gòu)建了一系列的5'端啟動(dòng)子缺失體，分別驅(qū)動(dòng)GUS基因，進(jìn)行了玉米幼胚的瞬時(shí)表達(dá)分析和煙草穩(wěn)定轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)來研究各個(gè)缺失啟動(dòng)子的活性。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1、通過qRT-PCR實(shí)驗(yàn)探究了ZmCI-1B基因在不同組織中的相對表達(dá)情況。結(jié)果表明:ZmCI-1B基因在玉米不同發(fā)育時(shí)期及不同組織中的

3、表達(dá)量明顯不同;其在根和胚中高表達(dá)。
　　2、從玉米自交系B73基因組中克隆了ZmCI-1B基因ATG序列上游2-kb的序列，將其作為全長的啟動(dòng)子序列，構(gòu)建ZmCI-1B promoter-GUS表達(dá)載體。然后將ZmCI-1B promoter-GUS表達(dá)載體轟擊玉米幼胚并進(jìn)行GUS染色分析。我們也將該載體通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化玉米，獲得了轉(zhuǎn)基因玉米，并分析了T1代轉(zhuǎn)基因玉米不同發(fā)育階段不同組織中的GUS活性。結(jié)果表明:2-kb的Z

4、mCI-1B啟動(dòng)子能介導(dǎo)GUS基因在玉米的根和胚中高表達(dá)，而且啟動(dòng)子的活性受到機(jī)械損傷的誘導(dǎo)。
　　3、我們通過數(shù)據(jù)庫分析了全長啟動(dòng)子序列上存在的順式作用元件，并克隆了10個(gè)5'端缺失的啟動(dòng)子片段，命名為P1-P10。每個(gè)缺失片段都構(gòu)建到一個(gè)含GUS基因的表達(dá)載體上。然后，利用瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)和GUS組織化學(xué)染色的方法來分析各個(gè)5'端缺失的啟動(dòng)子的特性。結(jié)果表明:10個(gè)缺失啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)GUS基因的表達(dá)有差異;P7(-249)缺失體是具有