牡丹花青素苷合成关键基因 PsDFR 启动子活性分析

• 作者: 周琳 袁梦 齐宇 张梦杰 王雁
• 来源期刊: 林业科学研究
• 学科: 农学
• 关键词: 牡丹;花青素苷;PsDFR;启动子;顺式作用元件;启动子活性
• 年，卷（期）: 2025,（2）
• 页码范围: 20-30
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

[目的 ]分析牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子的顺式作用元件及活性，为进一步研究PsDFR启动子的功能及其在牡丹花色形成中的调控机制奠定基础。[方法 ]以‘黑花魁’牡丹花瓣中提取的基因组DNA为模板，通过染色体步移法克隆PsDFR的启动子序列。利用生物信息在线软件预测分析启动子序列的顺式作用元件。构建5个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体，并瞬时转化烟草叶片，通过GUS组织化学染色和酶活性检测分析缺失启动子的活性，及其对脱落酸（ABA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、光照等不同胁迫处理的响应。[结果 ]克隆得到PsDFR上游1 687 bp的启动子序列。生物信息学分析发现PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件，这暗示PsDFR的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。GUS组织化学染色和酶活性检测表明，随启动子片段的缩短，启动子活性逐渐下降，-1 623至-916区段对于启动子活性具有重要作用。MeJA和黑暗处理对各启动子片段活性均有显著抑制作用，恢复光照可促使启动子活性明显回升，而参与ABA响应的核心调控区域位于-443至-76 bp。[结论 ] PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件，其活性受光的正调控以及MeJA的负调控；-1 623至-916 bp间的区域对于启动子活性具有重要作用，-443至-76 bp是响应ABA处理的核心区域。该研究为进一步揭示PsDFR应答环境信号参与牡丹花色形成的分子调控机制提供参考。