二穗短柄草BdDREB38基因的表达模式及其启动子的克隆与功能鉴定

• 作者: 张亚男 张文昊 李丽丽 陈利红
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 二穗短柄草 BdDREB38基因 启动子 干旱诱导型 GUS染色
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1781-1790
• 页数: 10页
• 分类号: S51|Q75|Q78
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.11.005

摘要

AP2/EREBP (APETALA2/ethylene-responsive element binding protein)转录因子是植物中最大和最保守的基因家族之一,在植物生长、发育和极端温度(冻害、热胁迫)、干旱、高盐和病原体感染等多种逆境胁迫应答过程中发挥着重要作用,同时还参与了各种激素相关的信号转导通路.该转录因子超家族可分为4个亚类,即乙烯应答因子(ethylene-responsive factor,ERF),干旱应答元件结合蛋白(dehydrationresponsive element binding protein,DREB),RAV(related to ABI3/VPl)和AP2.其中DREB亚类转录因子在高等植物应答干旱、高盐和低温胁迫中发挥着重要作用.前期对二穗短柄草(Brach ypodium distach yon)AP2/EREBP基因超家族进行分析时,发现DREB亚类中的BdDREB38基因受到冷胁迫诱导,而其在其他几种非生物胁迫及其启动子的表达模式尚不清楚.本研究利用qRT-PCR首先检测了BdDREB38基因冷、干旱、盐、脱落酸(abscisic acid,ABA)、水杨酸(Salicylic acid,SA)和H2O2几种非生物胁迫条件下的表达模式.结果表明:在NaCl和H2O2处理的各个时间点,BdDREB38基因的表达量与对照差异不大;而在干旱处理条件下,BdDREB38基因的表达量随着处理时间的延长而逐渐上升.此外,冷处理2h与ABA处理lh,BdDREB38基因的表达量显著高于对照,而在SA处理5h时,BdDREB38基因的表达量有所下降.这些结果暗示了BdDREB38基因的启动子有可能是一个逆境胁迫响应启动子.为了进一步分析BdDREB38基因的启动子结构与功能,本研究利用PCR的方法克隆了该基因上游1 510 bp的启动子区域(命名为PBdDREB38).PlantCARE启动子在线分析表明:PBdDREB38不但含有TATA-box、CAAT-box基本的顺式作用元件,同时还含有LTR、HSE、TC-rich repeats、TCA、SP1等多种胁迫及光响应相关元件.为验证该启动子的表达特性,将PBdDRE38启动子连接到pCAMBIA 1381-GUS载体上,并通过农杆菌(Agrobacterium)介导法转化烟草(icotiana tabacum),获得的阳性转基因烟草T1代植株GUS染色结果表明:该启动子在干旱胁迫条件下能够显著诱导GUS报告基因的表达.本研究结果为进一步研究BdDREB38基因及其启动子功能提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈利红	江汉大学系统生物学研究院	6	1	1.0	1.0
2	李丽丽	江汉大学系统生物学研究院	5	1	1.0	1.0
3	张亚男	江汉大学系统生物学研究院	1	0	0.0	0.0
4	张文昊	江汉大学系统生物学研究院	1	0	0.0	0.0