玉米PABS基因啟動(dòng)子的克隆與功能分析.pdf

1、啟動(dòng)子是直接調(diào)控基因特異性表達(dá)的重要元件，它驅(qū)動(dòng)基因的表達(dá)決定了基因表達(dá)的強(qiáng)度、時(shí)間和空間等特異性。組織特異啟動(dòng)子作為一類專一性啟動(dòng)子，能指導(dǎo)外源基因在植物發(fā)育過程中某一特定時(shí)空表達(dá)，它能使目的基因的表達(dá)產(chǎn)物在一定空間積累，增加區(qū)域表達(dá)量，避免了植物營養(yǎng)的浪費(fèi)。因此，尋找專一性啟動(dòng)子，使外源基因特異、高效的表達(dá)已成為植物基因工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。花粉特異性啟動(dòng)子可以通過驅(qū)動(dòng)能干擾花粉產(chǎn)生或生存能力的基因而導(dǎo)致雄性不育，或在花粉粒中特異性表達(dá)目

2、的基因，所以研究玉米的花粉特異性啟動(dòng)子具有一定的意義。
　　 本研究構(gòu)建了ZMP5啟動(dòng)子的 5個(gè)水稻缺失轉(zhuǎn)化載體，然后通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建的載體轉(zhuǎn)入水稻中，對(duì)獲得的再生植株進(jìn)行PCR鑒定和GUS 染色分析，具體研究結(jié)果如下：
　　 （1）根據(jù)文獻(xiàn)中已發(fā)表的擬南芥 PAB5基因的蛋白序列，經(jīng)過蛋白比對(duì)獲得玉米的PAB5基因的蛋白序列，獲得該基因的DNA序列。
　　 （2）用 PLACE 數(shù)據(jù)庫對(duì)分離的序列進(jìn)行元件

3、分析后發(fā)現(xiàn)，該序列除含有TATA-box、CAAT-box等啟動(dòng)子具有的一般元件外，還含有與花粉特異性表達(dá)相關(guān)的元件:AGAAA 元件(3個(gè))和 PolyA-S3元件(1個(gè))，推測其可能是花粉特異性啟動(dòng)子。
　　 （3）為了驗(yàn)證 ZMP5啟動(dòng)子的調(diào)控特性，對(duì) ZMP5啟動(dòng)子進(jìn)行了 5′端缺失分析，與 GUS基因融合構(gòu)建了 5個(gè) 5‘端缺失載體，分別命名為 pCam-ZMP5p、p1706、p1198、p777和p365。

4、　　 （4）分別的植物表達(dá)載體ZMP5p 通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化技術(shù)，獲得了轉(zhuǎn)基因植株。
　　 對(duì)轉(zhuǎn)基因植株 PCR檢測，得到陽性植株，轉(zhuǎn)化率達(dá)到 71.4％以上。GUS組織檢測，證明 ZMP5啟動(dòng)子可驅(qū)動(dòng) GUS基因在水稻的花粉中表達(dá)，在其他組織中不表達(dá)。
　　 本文分離的玉米PAB5花粉特異性啟動(dòng)子是首次報(bào)道，研究得到的啟動(dòng)子資源可以有效地在植物的轉(zhuǎn)基因育種中加以利用，更有效、更有針對(duì)性地表達(dá)外源基因，解決轉(zhuǎn)基因育種中的安