不同化感潛力水稻的PAL-2-1啟動子研究.pdf

1、利用水稻化感作用來控制田間雜草是一種環(huán)境友好型的可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)。水稻化感作用形成與功能基因的表達調(diào)控密切相關(guān)，而啟動子則是基因表達調(diào)控的核心區(qū)域?；兴?號染色體的第一個苯丙氨酸解氨酶基因(PAL-2-1)是水稻化感作用的一個功能基因，該基因在稗草脅迫下的不同化感潛力水稻中存在明顯的表達變化差異。據(jù)此，本研究通過啟動子5’端側(cè)翼缺失以及固相DNA篩選互作蛋白的方法研究化感水稻PI312777與非化感水稻Lemont的PAL-2-1基因

2、在稗草脅迫下表達變化存在差異的原因。
　　通過克隆兩種水稻的PAL-2-1啟動子并進行測序分析，結(jié)果顯示兩種水稻的PAL-2-1啟動子僅存在2個堿基的差異，因而推測PAL-2-1啟動子序列堿基的微弱差異不會是稗草脅迫下兩種水稻的該基因表達發(fā)生明顯差異的原因；對啟動子的功能區(qū)域分析發(fā)現(xiàn)含有大量的光反應(yīng)元件、增強子、抗氧化反應(yīng)元件、激發(fā)子反應(yīng)元件、激素反應(yīng)元件等。啟動子5’端側(cè)翼缺失試驗結(jié)果還顯示，兩種水稻的PAL-2-1啟動子的每個

3、啟動子缺失片段都能啟動GUS報告基因的表達。因此進一步認為結(jié)合于啟動子上的調(diào)控因子的表達強度可能是導(dǎo)致PAL-2-1基因在兩種水稻中表達差異的原因。
　　進一步通過固相 DNA結(jié)合法分別與篩選化感水稻PI312777、非化感水稻Lemont的PAL-2-1啟動子的結(jié)合蛋白，結(jié)果顯示鋅指結(jié)構(gòu)蛋白、組蛋白H3、熱激蛋白、抗病相關(guān)蛋白等均能與PAL-2-1啟動子結(jié)合，其中鋅指結(jié)構(gòu)蛋白和組蛋白H3是具有轉(zhuǎn)錄調(diào)控、修飾的作用，進而運用熒光定

4、量PCR檢測稗草脅迫下化感水稻PI312777與非化感水稻Lemont的編碼鋅指結(jié)構(gòu)蛋白和組蛋白H3的基因的表達，結(jié)果顯示，兩個基因在兩種水稻中均上調(diào)表達，但是，其在化感水稻PI312777的上調(diào)表達倍數(shù)高于非化感水稻Lemont。
　　研究結(jié)果表明稗草脅迫下不同化感潛力水稻的PAL-2-1的表達變化存在明顯差異與其啟動子堿基序列的微弱差異無關(guān)，而可能與調(diào)控該啟動子的鋅指結(jié)構(gòu)蛋白轉(zhuǎn)錄因子及能夠引起蛋白乙酰化的組蛋白H3的表達強弱有