白樺BpCUC2基因的表達(dá)特性及遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、CUC2（CUP-SHAPED COTYLEDON2）屬于植物特有的NAC家族NAM超家族成員。該基因在植物頂端分生組織的形成、器官原基的形成及邊界的建立、葉邊緣形態(tài)建成、花的形態(tài)建成及生長(zhǎng)發(fā)育等過程中發(fā)揮作用，并受miR164的調(diào)控。以往對(duì)該基因的研究主要集中在模式植物擬南芥、水稻中，在木本植物中的研究鮮有報(bào)道。本研究以白樺（Betula platyphylla Suk.）為遺傳轉(zhuǎn)化受體，進(jìn)行白樺BpCUC2基因的表達(dá)特性分析及該基因

2、的遺傳轉(zhuǎn)化研究，為人們進(jìn)一步了解該基因的功能奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　(1) BpCUC2基因表達(dá)特性研究表明:克隆BpCUC2基因上游1497bp，分析該序列的順式作用元件，結(jié)果表明，該序列含有TATA-box、CAAT-box、激素響應(yīng)、環(huán)境脅迫響應(yīng)和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合等不同元件。選取生長(zhǎng)素響應(yīng)元件CATATGGMSAUR的核心序列CATATG，構(gòu)建報(bào)告載體，利用酵母單雜交技術(shù)獲得20條與該元件互作的蛋白，這些蛋白均具有轉(zhuǎn)錄因子

3、特性的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能域。構(gòu)建PromCUC2∷L UC載體，采用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的合子胚法進(jìn)行白樺的遺傳轉(zhuǎn)化，PCR檢測(cè)已成功獲得3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系。對(duì)轉(zhuǎn)基因株系的頂芽、葉、莖、根等組織部位進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR，結(jié)果表明，PromCUC2具有啟動(dòng)LUC表達(dá)的活性和時(shí)空表達(dá)特異性，頂芽中的表達(dá)量高于其它組織部位，葉次之，在根中的表達(dá)量最低。對(duì)獲得的轉(zhuǎn)PromCUC2∷L UC株系分別進(jìn)行MeJA、ABA、IAA、GA激素的處理，結(jié)果表明，不同組織

4、部位對(duì)4種激素的應(yīng)答反應(yīng)不一致。
　　(2) BpCUC2基因的遺傳轉(zhuǎn)化研究表明:從白樺中克隆得到BpCUC2基因，經(jīng)過多序列比對(duì)分析確定該基因?qū)儆贜AC家族NAM超家族成員，且與擬南芥AtCUC2、葡萄VvCUC2等基因具有較高相似度，這些基因均與頂端分生組織和葉片的發(fā)育相關(guān)。根據(jù)miR164調(diào)控BpCUC2基因序列，采用重疊延伸PCR克隆BpCUC2-m基因，應(yīng)用酶切技術(shù)構(gòu)建白樺BpCUC2基因的植物過表達(dá)、抑制表達(dá)載體和抗m