葡萄PDF基因的啟動子功能分析及ERF轉(zhuǎn)錄因子對PDF基因表達(dá)的調(diào)控.pdf

1、各種生物和非生物脅迫是影響農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的重要因子,而轉(zhuǎn)錄因子與啟動子之間的相互作用對逆境脅迫相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控起著非常重要的作用。研究轉(zhuǎn)錄因子對逆境脅迫相關(guān)基因的調(diào)控關(guān)系在提高植物的抗逆性方面有著重要的理論和實(shí)際意義。本文對葡萄植物防御素(Plant defensins,PDF)基因啟動子的順式作用元件及其與乙烯響應(yīng)因子(Ethylene response factors,ERF)之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,取得如下結(jié)果

2、:
　　 1.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲得歐洲葡萄(Vitis vinifera)的植物防御素基因VvPDF1-2和VvPDF2的啟動子序列,長度分別為1819bp和1586bp,并利用PLACE和PlantCARE在線程序分析了啟動子序列中的順式作用元件。分析結(jié)果表明,在VvPDF1-2和VvPDF2基因啟動予中存在多種參與植物激素響應(yīng)以及生物和非生物脅迫響應(yīng)相關(guān)的順式作用元件,如ERE元件、TC-rich元件、HSE元件和W bo

3、x元件等。
　　 2.將重組的含有不同長度VvPDF1-2和VvPDF2基因啟動子序列的表達(dá)載體利用PEG-Ca2+介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染方法轉(zhuǎn)入到擬南芥原生質(zhì)體中,瞬時(shí)表達(dá)技術(shù)檢測熒光報(bào)告基因LUC的相對表達(dá)量,分析啟動子的活性。
　　 3.為了進(jìn)一步研究VvERF2-1和VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子與VvPDF1—2基因啟動子的相互作用關(guān)系,分別構(gòu)建VvERF2-1和VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)載體,通過雙質(zhì)粒轉(zhuǎn)染技術(shù)轉(zhuǎn)化擬南芥原生質(zhì)

4、體,瞬時(shí)表達(dá)方法檢測LUC相對表達(dá)量,進(jìn)而推斷VvERF2-1和VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子與VvPDF1-2基因啟動子的相互作用關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與對照組相比,VvERF2-1、VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子能夠與VvPDF1—2基因啟動子之間存在相互作用作用,其中VvERF2-1轉(zhuǎn)錄因子能夠增強(qiáng)VvPDF1-2基因啟動子的轉(zhuǎn)錄活性,對VvPDF1—2啟動子5’缺失片段具有激活轉(zhuǎn)錄的作用。與對照組相比,VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子抑制了VvPDF1-2

5、基因啟動子轉(zhuǎn)錄活性,對VvPDF1—2基因啟動子5’缺失片段具有轉(zhuǎn)錄抑制作用。
　　 綜上所述,本研究通過PCR技術(shù)獲得了2個(gè)VvPDF基因的啟動子序列,并構(gòu)建了5’缺失啟動子的相應(yīng)表達(dá)載體,利用擬南芥原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)報(bào)告基因,通過檢測報(bào)告基因的活性分析啟動子活性。對VvERF2-1和VvERF3b轉(zhuǎn)錄因子與VvPDF1-2基因啟動子之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行了分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為更進(jìn)一步研究VvPDF1-2基因啟動子以及該基因