烟草糖基转移酶基因sm-Ngt1启动子功能及其在拟南芥中的过表达研究

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:nvli2010
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糖基转移酶(glycosytransferase,GT)是催化活化的供体糖基转移到特异受体生成糖苷键的酶,广泛存在于生物体。GTs家族是一个超家族,根据GTs的底物特异性和序列同源性以及糖苷键立体化学性质进行分类,GTs 可划分为91个家族。许多植物生理生化反应与糖基化相关,GT 在糖基化过程中扮演重要角色。如GTs 能使一些信号分子或激素糖基化,参与信号调节及植物激素平衡;部分GTs 参与的反应与植物抗性反应有关。 本实验室从烟草中克隆到一个受甲基茉莉酸(MeJA)和水杨酸(SA)双重诱导的新糖苷转移酶基因sm-Ngt1,将该基因启动子5’端部分缺失的5个启动子片段取代pCAMBIA1301 质粒的35S 启动子,构建5个以GUS为报告基因的表达载体并转化烟草,研究启动子活性,发现pGTPB(-800~+1)的转化烟草植株受MeJA和SA 诱导后GUS 活性增强,pGTC(-600~+1)具有组成型强启动子的特性。以植物表达载体pCAMBIA1305.1 构建了35S 启动的sm-Ngt1 超表达载体pZ,转化烟草。在阳性转化植株中,在苗期有不同程度的表型变异,主要表现为矮化及叶脉增粗。本实验在此工作基础上,以5’端缺失的启动子构建的pGTPB和pGTPC表达载体采用浸染法转化拟南芥,研究了这两个5’端部分缺失的启动子片段在拟南芥的启动活性;以sm-Ngt1 超表达载体pZ转化拟南芥,研究了对拟南芥生长发育的影响。取得如下结果。 1. pGTPB转化拟南芥,经潮霉素筛选,特异引物PCR 鉴定,得到了大量转基因阳性植株。在获得的阳性转化苗中,取30 株进行水、水杨酸和茉莉酸处理,荧光法检测GUS 酶活,其中16 株转基因苗未诱导时活性较低,受水杨酸和茉莉酸诱导后GUS 活性大大增强,双诱导植株数达50%;2 株无明显变化;3 株受SA 诱导,而受MeJA 抑制;3 株受SA 抑制,但受MeJA 诱导;6 株受SA和MeJA 双重抑制。荧光定量PCR 检测8 株幼苗RNA 水平的表达,结果表明,部分MeJA和SA 诱导后GUS 酶活性增加的植株,gus RNA 表达量也呈现相应的增加趋势。MeJA和SA 处理后,GUS 酶活性减弱的幼苗,gus RNA 表达量也减少。GUS组织染色结果表明,根、茎、叶及花等各部位均能表达,在维管组织染色最深。 2. pGTPC转化拟南芥,经潮霉素筛选,GUS 染色鉴定,获得转基因阳性植株。荧光法检测了24 株转基因阳性植株的GUS 酶活,大部分植株是强表达。 3. Sm-Ngt1 超表达载体转化拟南芥,获得一定数量的阳性转化植株。RT-PCR检测,sm-Ngt1基因在大多数阳性植株中表达。部分植株表现出矮化,叶脉变粗,叶柄变短变粗,腺毛小而且密集。
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