茶树N-甲基转移酶基因启动子克隆及功能分析

• 作者: 刘平 任秋婧 康馨 张媛媛 林晓蓉 李斌 高雄 陈忠正
• 学科: 农学
• 关键词: 茶树 N-甲基转移酶 hiTAIL-PCR 启动子 GUS基因
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 569-579
• 页数: 10页
• 分类号: S571.1,Q52
• 语种: 中文

摘要

咖啡碱是茶叶中重要的功能物质，N-甲基转移酶（NMT）是其生物合成的关键酶。本研究以英红9号茶树新梢为材料，利用hiTAIL-PCR克隆NMT1基因启动子，并采用Plant CARE等在线软件分析其顺式作用元件。根据其元件组成，设计5'递减的启动子与GUS基因一起组建了融合载体转入烟草，利用GUS染色和定量PCR方法，分析了克隆的启动子功能及其对环境因子的响应。结果表明，克隆的NMT1基因启动子长767bp，含有TATA-box、CAAT-box等真核生物启动子基本元件及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。以5'递减的NMT1启动子替换pBI121中的CaMV35S启动子，构建出与GUS融合的pA、pB、pC、pD载体。在烟草叶片中进行瞬时表达，不同长度的NMT1启动子均具驱动GUS表达功能，且长度越长驱动能力越强。以含全长NMT1启动子载体pA对烟草转基因，转基因烟草各组织均检测到GUS基因的表达且表达量叶 > 茎 > 根，叶片中的表达量为根部的3倍。对转基因烟草进行不同程度光照、温度、模拟干旱和脱落酸处理后，除40℃温度条件外，其他处理的叶片中GUS基因表达在处理前后均存在显著变化，表明NMT1启动子功能受外界环境因子的胁迫影响。