馬鈴薯StERF3轉(zhuǎn)錄因子的功能分析及其啟動子的克隆.pdf

1、乙烯應(yīng)答因子（ERFs）是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子，在植物生長發(fā)育和環(huán)境脅迫應(yīng)答中起重要作用。ERF轉(zhuǎn)錄因子通過與病程相關(guān)基因（PR）啟動子中GCC-box的結(jié)合來調(diào)控PR基因來提高植物對病害的抗性。ERF轉(zhuǎn)錄因子還可結(jié)合非GCC-box順式作用元件參與植物對低溫、干旱和ABA等非生物脅迫相關(guān)的應(yīng)答過程。
　　 StERF3是本實驗室克隆的與晚疫病抗性相關(guān)的抑制型（含有EAR-motif）轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因。能夠被SA、MJ和ETH誘導(dǎo)表達(dá)

2、，該基因可能作為SA、JA和ET信號傳導(dǎo)途徑節(jié)點調(diào)控基因來調(diào)控PR基因表達(dá)，從而引起馬鈴薯對晚疫病菌的防衛(wèi)反應(yīng)。本研究進(jìn)一步利用基因超量表達(dá)和干涉技術(shù)、啟動子順式作用元件分析以及下游調(diào)控基因分析，較系統(tǒng)地研究了StERF3在馬鈴薯抗晚疫病和非生物脅迫中的作用。主要結(jié)果如下：
　　 1．構(gòu)建了StERF3超量表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化了E3（垂直抗性）和Jx（感病）兩個馬鈴薯品種，分別獲得E3超量表達(dá)株系34個，Jx超量表達(dá)株系18個。構(gòu)建了

3、特異干涉和非特異干涉表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化并獲得E3特異干涉株系26個、非特異干涉株系21個，Jx特異干涉株系5個、非特異干涉株系4個。Southern雜交分析顯示大部分株系呈陽性，拷貝數(shù)1-4。
　　 2．轉(zhuǎn)基因植株RT-PCR基因表達(dá)分析顯示，超量表達(dá)株系中StERF3的表達(dá)量高于E3和Jx對照；特異干涉和非特異干涉轉(zhuǎn)基因株系中的表達(dá)量低于對照中的表達(dá)量。特異干涉轉(zhuǎn)基因株系中，下游PR1、PR16、PR4b、CHIB基因的表達(dá)量增強(qiáng)

4、。在非特異干涉轉(zhuǎn)基因植株中，StERF3被沉默的同時，與之同源的StEREBP1、 CIP353和STWAAEIRD AP2/EREBP ERF類家族基因也被沉默。
　　 3．超量表達(dá)和干涉E3轉(zhuǎn)化株系晚疫病原菌接種結(jié)果表明，9個超量表達(dá)株系的病斑擴(kuò)展速率明顯大于對照病斑擴(kuò)展速率，占E3超量表達(dá)株系總接種株系數(shù)的36％；12個特異干涉株系的病斑擴(kuò)展速率明顯小于對照的病斑擴(kuò)展速率，占E3特異干涉接種株系數(shù)的46.2％。
　　

5、 4.150 mM NaCl鹽脅迫條件下，Jx超量表達(dá)和特異干涉株系生長均受到明顯抑制，但超量表達(dá)株系比干涉株系更為嚴(yán)重；4℃低溫處理的E3超量表達(dá)株系頂端出現(xiàn)壞死、萎蔫，而特異干涉株系生長正常。表明干涉株系抗逆性有一定程度的提高。
　　 5．通過hiTAIL-PCR方法，在3個馬鈴薯品種中克隆了4條StERF3啟動子序列，并對長度為1214 bp的啟動子進(jìn)行詳細(xì)分析。除存在多個啟動子結(jié)構(gòu)元件之外，該啟動子中存在多種與生物和非