桑树1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因(MnACO)启动子功能分析

• 作者: 余建 刘长英 赵爱春 王传宏 蔡雨翔 余茂德
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 桑树 乙烯 ACO 启动子 GUS 功能分析
• 年，卷（期）: 2022,（6）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 839-848
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.00839

摘要

1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)作为关键酶，能够催化1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)形成乙烯。为探究桑树MnACO基因在桑树生长发育和抵御外界胁迫中的功能，本研究构建了pMnACO::GUS的植物表达载体并转化拟南芥。采用GUS组织染色法鉴定转基因拟南芥不同生长阶段及胁迫处理后的GUS活性。通过PCR克隆得到MnACO1和MnACO2启动子片段，它们分别为1518bp和1429bp，启动子区域有大量的TATA-box、CAAT-box和其他响应外界刺激的顺式作用元件。GUS活性分析显示MnACO启动子能驱动GUS在拟南芥中表达;MnACO1启动子能驱动GUS在拟南芥的根、叶片、花瓣、花药、花丝、柱头以及果荚中表达，且活性较MnACO2强;MnACO2启动子不能驱动GUS在果荚中无表达。转MnACO1和MnACO2植株经不同逆境处理后GUS表达活性不同，转MnACO1植株的GUS活性随处理延长时间而减弱，转MnACO2植株GUS活性随处理时间延长而增强。qRT-PCR检测2周苗龄的桑幼苗在经过胁迫处理后MaACO1和MaACO2的基因表达量，发现MaACO基因的表达模式与MnACO启动子GUS活性变化趋势一致。本研究结果表明，MnACO为诱导型启动子，MnACO1兼具组成型启动子特性，MnACO2兼具组织特异型启动子特性。MnACO1在转基因植株中对胁迫响应能力更强，预示着可将其用来调控改良桑树品种抗逆性靶基因;MaACO2可能与果实成熟有关，可将其启动子作为果实特异性启动子对桑椹品质进行合理改良。