收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

毛白杨PtDrl02基因启动子的克隆及其结构与功能分析

郑会全  林善枝  张谦  雷杨  张志毅  
【摘要】:杨树是木本植物的模式植物,其抗病育种研究一直是林木研究的热点。利用基因工程技术将外源抗病基因转化到杨树中是实现杨树抗病遗传改良的一个有效方法。在驱动目的基因表达时,人们往往采用了CaMV 35S等组成型启动子。由于组成型启动子在驱动目的基因表达时不具时空特异性,可能使受体植株出现系统性病症、个体矮小等不良性状,故在植物抗病育种研究中存在一定的缺陷。因此,寻找特异表达的启动子尤其是杨树抗病相关特异表达的启动子已成为杨树抗病基因工程研究中的关键环节。本实验室前期从三倍体毛白杨[(Populus tomentosa×P.bolleana)×P.tomentosa]抗锈病无性系中克隆获得一个TIR-NBS类抗病相关基因,即PtDrl02基因,GenBank登录号为DQ324361。PtDrl02基因的表达受机械损伤、抗病信号分子如甲基茉莉酸(MeJA)和水杨酸(SA)等诱导,且具有明显的组织特异性(主要在叶片和幼茎中)。这表明调控PtDrl02基因表达的启动子可能是一个病原相关诱导表达的启动子,且具有一定的组织特异性。基于此,本研究首先采用Touthdown-PCR法从三倍体毛白杨抗锈病无性系基因组中分离获得PtDrl02基因的一个启动子区(GenBank登录号:EF424611),大小为986bp。利用PlantCARE、PLACE、NSITE-PL及ScanWM-P等四种生物信息学软件对启动子进行顺式作用元件预测发现,PtDrl02启动子包含了TATA-box、CAAT-box、GC-rich、AT-rich、P-box、3-AF1 biding side、GT-1 motif、W-box、I-box以及一个复合型元件(包括E4、G-box、ABRE-motif、box1与HVA1s)等多种顺式调控元件,其中W-box与GT-1 motif为典型的病原相关诱导效应元件。将启动子序列与GUS报告基因进行融合,构建启动子植物表达载体并转化烟草植株进行稳定表达研究,结果表明PtDrl02启动子能够驱动GUS报告基因在转基因烟草叶脉皮层、茎皮层与茎髓部组织以及部分根尖分生组织中特异表达,而启动子的活性受MeJA、SA、机械损伤、脱落酸(ABA)以及NaCl等病原、逆境相关因子诱导。另外,通过对启动子5′端序列进行缺失分析发现,启动子区-985至-669、-669至-467片段对启动子的表达起增强作用,而-467至-244片段对启动子的表达起抑制作用;进一步研究还发现,-985至-669片段包含了一个ABA效应元件,-669至-467与-244至0片段均包含了响应MeJA和机械损伤的顺式作用元件,而-467至-244片段具有响应SA和NaCl的顺式调控元件,这表明PtDrl02启动子受多种顺式作用元件相互协调作用。上述结果为进一步研究PtDrl02启动子的结构与功能,阐述其调控、作用机理,进而为该启动子应用于植物基因工程尤其是杨树抗病基因工程研究提供重要基础。

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 向春阳;田秀平;;浅谈基因工程在玉米遗传育种中的应用[J];农家参谋(种业大观);2009年01期
2 李光;周永红;陈庆富;;荞麦基因工程育种研究进展[J];种子;2011年08期
3 ;济南诺能生物工程有限公司如期竣工[J];饲料与畜牧;2011年08期
4 吕建伟;姜慧芳;黄家权;彭文舫;陈玉宁;李正强;;青枯菌诱导的花生基因表达谱SSH分析[J];西北植物学报;2011年08期
5 韩利明;杨芳萍;夏先春;阎俊;张勇;曲延英;王忠伟;何中虎;;株高、粒重及抗病相关基因在不同国家小麦品种中的分布[J];麦类作物学报;2011年05期
6 郑晓冬;李宝珠;彭超;高炳淼;朱晓鹏;陈心;长孙东亭;罗素兰;;PCR技术在海洋生物多肽毒素研究中的应用[J];生物技术通报;2011年07期
7 王长梅;焦常胜;王丹丹;哈斯其木格;;牛血清的研究进展[J];兽医导刊;2011年S1期
8 韩建春;李名远;李杰;;乳源降血压七肽基因在毕赤酵母中的表达研究[J];东北农业大学学报;2011年08期
9 时政;黄凯丰;;生物技术在蔬菜上的应用[J];河北农业科学;2011年03期
10 温爽;刘媛;王家伟;谢雅晶;刘贤进;梁建生;;抗伊维菌素scFv蛋白质的变复性及纯化[J];江苏农业学报;2011年03期
11 何光志;田维毅;王平;王文佳;奚锦;愈奇;刘蕾;黄高;蔡琨;韩洁;王乾宇;刘安胜;安传伟;查高武;张鹏;;贵州野生天麻抗真菌肽基因表达载体的构建[J];贵州农业科学;2011年08期
12 李鼎立;马春晖;李雯;王然;;梨同义密码子用法的初步分析[J];青岛农业大学学报(自然科学版);2011年02期
13 刘萌;战利;马红霞;高云航;;纤维素酶及纤维素酶基因工程学研究进展[J];安徽农业科学;2011年16期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑会全;林善枝;张谦;雷杨;张志毅;;毛白杨PtDrl02基因启动子的克隆及其结构与功能分析[A];第六届全国林木遗传育种大会论文集[C];2008年
2 王成树;吕丁丁;李琳;;虫生真菌致病与退化机理研究[A];中国菌物学会第四届会员代表大会暨全国第七届菌物学学术讨论会论文集[C];2008年
3 周广耀;;现代生物技术与基因工程药物进展[A];海南省药学会2006年学术年会论文集[C];2006年
4 周琳;王雁;彭镇华;;黄色花形成机制及基因工程研究进展[A];中国观赏园艺研究进展 2009[C];2009年
5 冯政;刘贵生;武华玉;黄京书;梅书棋;;应用基因芯片技术筛选猪抗病相关基因[A];第十二次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2010年
6 邢莉萍;王华忠;曹爱忠;陈雅平;于玲;陈佩度;;抗白粉病Pm21基因候选克隆的转化及功能鉴定[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
7 张英杰;;基因工程技术在绵羊山羊育种中的应用[A];《2009中国羊业进展》论文集[C];2009年
8 陈析丰;金杨;郝亮;顾志敏;潘建伟;马伯军;;水稻抗病相关基因spl5的克隆和机理研究[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 程希远;庞建新;高杨;吴曙光;;全新的基因工程技术—反义技术[A];第七届中国抗炎免疫药理学术会议论文摘要集[C];2000年
10 陶增;武玉花;王石平;;水稻抗病相关基因OsDR1的分离克隆与功能鉴定[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨秀红;大豆抗病相关基因的克隆研究[D];东北农业大学;2003年
2 王晓敏;小麦与条锈菌互作过程中活性氧和防御基因的防御反应及抗病相关基因的鉴定与功能验证[D];西北农林科技大学;2010年
3 陈秀珍;小麦抗白粉病近等基因系cDNA文库构建及抗病相关基因的全长cDNA克隆[D];中国农业科学院;2004年
4 孔凡晶;簇毛麦抗白粉病基因的染色体显微切割及其抗病相关基因克隆的研究[D];中国农业科学院;2001年
5 张羽航;被孢霉Δ~9脂肪酸脱饱和酶cDNA序列的克隆与鉴定[D];华南理工大学;1999年
6 王艳梅;人VEGF_(165)转基因组织工程软骨的实验研究[D];中国协和医科大学;2009年
7 王华忠;小麦抗病相关基因的转化及瞬间表达研究[D];南京农业大学;2005年
8 李辉南;rhIGF-1对去卵巢大鼠骨质疏松治疗作用的实验研究[D];吉林大学;2006年
9 肖月华;棉花GA 20-氧化酶基因的克隆和功能分析[D];西南农业大学;2005年
10 李广存;马铃薯青枯病抗性相关基因的分离及其功能分析[D];中国农业科学院;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晨;过量表达HRPC拟南芥对苯酚和三氯苯酚的植物修复[D];扬州大学;2009年
2 戴林莉;基因工程技术的知识产权保护研究[D];西南财经大学;2005年
3 李全辉;黄瓜抗黑星病遗传规律研究及抗病相关基因的差异表达分析[D];中国农业科学院;2010年
4 谷守芹;玉米抗大斑病相关基因表达片段的分离和克隆[D];河北农业大学;2004年
5 郝敏;玉米与大斑病菌构成的不同互作中基因表达的研究[D];河北农业大学;2006年
6 杨俊;基因工程技术的专利法律问题研究[D];贵州大学;2008年
7 孙锦峰;载脂蛋白E基因多态性与血脂血压相关性研究[D];郑州大学;2005年
8 陈悦;基因序列专利保护问题探讨[D];四川大学;2006年
9 王静;白粉菌诱导的中国野生葡萄cDNA文库中抗病基因的筛选[D];西北农林科技大学;2008年
10 周澜华;抗白念珠菌人鼠嵌合抗体真核表达载体的构建与表达[D];第四军医大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 何国庆 张灏;基因工程 在酶制剂生产中的应用(上)[N];中国食品报;2009年
2 毛晓刚;有机食品:涉足正当时[N];经理日报;2003年
3 可德功;“STAT-3”分子可抑制肝脏合成糖分[N];医药经济报;2004年
4 张建松;我国丙型肝炎疫苗研究获突破[N];中国医药报;2000年
5 齐继成;美国最贵的处方药[N];医药经济报;2003年
6 何国庆 张灏;新酶种的开发和酶性能的改善(上)[N];中国食品报;2009年
7 柯季;基因技术:未来让人更聪明[N];经济参考报;2002年
8 王景春;基因工程技术高效去除农药残留[N];中国化工报;2009年
9 记者 胡珉琦;防弹皮肤靠谱吗?[N];北京科技报;2011年
10 燕民;生物技术在果树上的应用[N];农民日报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978