三個(gè)油菜種子特異表達(dá)啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)和功能比較研究.pdf

1、利用基因工程定向改良種子的品質(zhì)是作物遺傳改良的重要手段。植物種子特異啟動(dòng)子是調(diào)控種子基因表達(dá)的重要元件，其對(duì)基因的時(shí)空以及表達(dá)強(qiáng)弱的精細(xì)調(diào)控是利用基因工程有效改良種子品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。目前關(guān)于油菜種子特異表達(dá)啟動(dòng)子的研究并不多。木研究根據(jù)油菜基因角果皮和種子的芯片分析及角果發(fā)育時(shí)期的表達(dá)分析，篩選出三個(gè)油菜種子特異表達(dá)基因，并從甘藍(lán)型油菜中克隆得到這三個(gè)基因的啟動(dòng)子，分別將三個(gè)啟動(dòng)子片段與GUS報(bào)告基因重組后轉(zhuǎn)化擬南芥，進(jìn)行啟動(dòng)子功能

2、驗(yàn)證，之后對(duì)他們的序列結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。主要研究結(jié)果如下:
　　開花后21天的油菜角果皮和種子的基因芯片分析結(jié)果顯示，F(xiàn)7K、F28K、F33K三個(gè)基因在油菜種子中特異表達(dá)。為了驗(yàn)證芯片結(jié)果的準(zhǔn)確性和這三個(gè)基因在角果發(fā)育整個(gè)時(shí)期的角果皮和種子中的表達(dá)情況，我們分析了這三個(gè)基因在甘藍(lán)型油菜開花后不同發(fā)育時(shí)期的角果中的表達(dá)情況。分析結(jié)果顯示三個(gè)基因都只在發(fā)育中的種子中表達(dá)，在角果皮中不表達(dá)。
　　根據(jù)油菜基因組序列設(shè)計(jì)引物，克隆得到

3、了三個(gè)特異性的啟動(dòng)子，將啟動(dòng)子與載體pBI121連接后轉(zhuǎn)化擬南芥，對(duì)T2代擬南芥不同發(fā)育時(shí)期的組織和不同發(fā)育階段的角果做了GUS染色分析。發(fā)現(xiàn)三個(gè)特異啟動(dòng)子均能夠啟動(dòng)GUS基因在植株不同部位表達(dá)。
　　在萌發(fā)2d的種子中三個(gè)基因啟動(dòng)子均能夠驅(qū)動(dòng)GUS基因的表達(dá);在5d、10d的幼苗中表達(dá)模式略有不同，F(xiàn)7K啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的GUS表達(dá)集中在根的維管組織中;F28K啟動(dòng)子和F33K啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下的GUS基因主要在生長(zhǎng)5d幼苗的子葉、下胚軸與

4、根的連接處表達(dá)，在10d的幼苗的各個(gè)器官中均不表達(dá)。
　　三個(gè)啟動(dòng)子在莖頂端中均不表達(dá)，它們?cè)诨ㄆ鞴俸徒枪械谋磉_(dá)模式也表現(xiàn)出一定的差異。F7K啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)GUS基因在花的柱頭、雄蕊和花瓣中表達(dá)，在角果早期的腹縫線和珠柄中表達(dá)，后期主要在珠柄中表達(dá);F28K啟動(dòng)子和F33K啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下的GUS在花器官以及不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的種子和角果皮中均沒有表達(dá)。
　　啟動(dòng)子序列結(jié)構(gòu)分析表明，三個(gè)啟動(dòng)子核苷酸序列都含有TATA-box、CAA