三個油菜種子特異表達啟動子結構和功能比較研究.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。植物種子特異啟動子是調(diào)控種子基因表達的重要元件，其對基因的時空以及表達強弱的精細調(diào)控是利用基因工程有效改良種子品質(zhì)的關鍵環(huán)節(jié)之一。目前關于油菜種子特異表達啟動子的研究并不多。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)育時期的表達分析，篩選出三個油菜種子特異表達基因，并從甘藍型油菜中克隆得到這三個基因的啟動子，分別將三個啟動子片段與GUS報告基因重組后轉(zhuǎn)化擬南芥，進行啟動子功能

2、驗證，之后對他們的序列結構進行分析。主要研究結果如下:
　　開花后21天的油菜角果皮和種子的基因芯片分析結果顯示，F(xiàn)7K、F28K、F33K三個基因在油菜種子中特異表達。為了驗證芯片結果的準確性和這三個基因在角果發(fā)育整個時期的角果皮和種子中的表達情況，我們分析了這三個基因在甘藍型油菜開花后不同發(fā)育時期的角果中的表達情況。分析結果顯示三個基因都只在發(fā)育中的種子中表達，在角果皮中不表達。
　　根據(jù)油菜基因組序列設計引物，克隆得到

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

4、根的連接處表達，在10d的幼苗的各個器官中均不表達。
　　三個啟動子在莖頂端中均不表達，它們在花器官和角果中的表達模式也表現(xiàn)出一定的差異。F7K啟動子驅(qū)動GUS基因在花的柱頭、雄蕊和花瓣中表達，在角果早期的腹縫線和珠柄中表達，后期主要在珠柄中表達;F28K啟動子和F33K啟動子驅(qū)動下的GUS在花器官以及不同生長發(fā)育階段的種子和角果皮中均沒有表達。
　　啟動子序列結構分析表明，三個啟動子核苷酸序列都含有TATA-box、CAA