蛋白酶抑制剂Ⅱ(PIN2)是一种可以抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的丝氨酸型蛋白酶抑制剂,存在于植物的花、果、块茎、受创伤诱导的叶等器官中,有抗虫的功能.该文所研究的龙葵PIN2,SaPIN2a,还在韧皮部中大量存在,与同一家族的蛋白酶抑制剂SaPIN2b的分布明显不同.蚜虫等刺吸式昆虫以取食植物韧皮部汁液为生,不少病毒亦通过植物韧皮部进行感染.因此,分离韧皮部特异表达的启动子,对于抗虫及抗病毒植物基因工程具有重要的意义.同时,研究SaPIN2a启动子的表达模式,有助于理解其生理功能.该研究将已克隆的SaPIN2a启动子片段(1.55kb)与gus报告基因融合(PABS:GUS),转化烟草.结果表明,SaPIN2a启动子能够在转基因烟草中驱动报告基因在韧皮部表达.对SaPIN2a启动子在转基因烟草中表达模式的分析表明,它的活性分布在根、茎、叶的韧皮部和淀粉鞘,茎、叶交界处的分生组织附近,以及花、果等部位,在不同发育阶段的表达量有所变化,不具有创伤诱导性.与具有相似表达特性的启动子进行对比,结果提示SaPIN2a可能参与糖物质运输代谢,或者与植物分化发育有关.该研究还构建了含SaPIN2a 5UTR、ATG、第一个内含子及部分信号肽序列的表达载体PABL:GUS.该载体与PABS:GUS相比,在转基因烟草中转录的mRNA量大大增加,但几乎检测不到GUS活性.这可能是因为SaPIN2a内含子虽然可增强mRNA的转录,但部分信号肽序列将GUS定位到内质网中,导致GUS被糖基化而失活,或导致GUS不能组装成有活性的四聚体形式.PABL:GUS转基因烟草的检测分析,为研究SaPIN2a 5UTR、内含子以及信号肽的功能打下了基础.在该研究中还发现一个在农杆菌中自然发生的启动子区缺失(122 bp,-916~-794).序列分析表明,在缺失区内及附近存在大量正向及反向回文重复结构.以启动子区缺失的表达载体PABSm:GUS转化烟草,在韧皮部中的表达活性大大降低,提示这个区域可能存在与转录活性强度或韧皮部特异表达有关的顺式作用元件.