棉花CBF調控因子在逆境條件下的表達調控及沙冬青CBF基因的克隆.pdf

1、低溫和干旱是嚴重影響植物生長和作物產量的環(huán)境限制因子，農業(yè)生產上每年都發(fā)生因為低溫干旱導致的大面積減產。作物的抗寒性狀是由多基因控制的，只有成簇抗性相關基因的轉錄激活，才能有效提高作物的抗寒能力。CBF(C-repeat binding factors)轉錄因子可以同時調控多個逆境誘導基因的表達，通過促使多個功能基因發(fā)揮作用，廣泛地參與耐逆的生理生化過程，從而提高植物耐逆性。因此CBF轉錄因子在逆境脅迫應答機制中處于中心地位。在模式植物

2、擬南芥中，CBF轉錄因子通過與CRT/DRE元件結合，激活COR基因(Cold-regulated genes)表達，促進逆境脅迫相關基因轉錄，從而增強植物體的耐逆性。CBF基因在高等植物中廣泛存在，不同植物中CBF基因的表達模式各不相同。我國是產棉大國，低溫寒害在我國北方棉區(qū)特別是新疆棉區(qū)的危害十分嚴重。前期低溫可導致播種期推遲；后期低溫會影響纖維品質。低溫和干旱是棉花生產品質和產量的制約因素，十分有必要開展針對棉花CBF及其耐逆性研

3、究。沙冬青是我國荒漠地區(qū)獨有的常綠灌木，具有極強的耐寒和耐旱能力，是進行植物耐逆性研究和耐逆植物基因工程的理想材料。 本研究用實驗室已克隆的源于海島棉7124的GbCBF1基因為研究對象，對它在棉花中的表達譜研究表明，該基因受寒冷、干旱、鹽和ABA誘導表達。將GbCBF1基因分別構建劍CaMV35S強啟動子和NOS弱啟動子驅動的植物表達載體，以葉盤法轉化煙草，對轉基因煙草中GbCBF1檢測表明，GbCBF1基因在煙草中能夠表達。

4、對轉基因煙草的生理指標進行了研究，與野生型煙草相比，在冷處理后轉基因煙草葉片的電解質滲漏率明顯降低，脯氨酸含量、可溶性糖含量都有明顯提高，證明耐寒性增強。同時耐旱性實驗表明轉基因煙草的干旱耐受能力也有很大提高。這表明在煙草中GbCBF1能夠響應逆境信號并發(fā)揮作用。 采用RACE策略，我們克隆并鑒定了一個沙冬青CBF全長基因(AmCBF)，半定量RT-PCR實驗證明該基因受低溫誘導，在冷處理1h開始有表達，2h后表達量達最高。經過