茶树CsCBF基因及其启动子的克隆与序列分析

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茶树主产于热带及亚热带,是一种喜温叶用常绿植物。茶树品种间抗寒性相差显著,在分子水平探索其抗寒机理,从抗寒优质种质资源中发掘高效抗寒基因并加以利用成为茶树抗寒育种的关键方向。本研究在克隆的茶树CsCBF1基因cDNA全长的基础上,设计特异性引物,以茶树基因组DNA为模板,通过PCR技术获得CsCBF1基因的全长序列,并运用染色体步移的方法克隆得到CsCBF1基因的启动子区域对其进行深入的分析和预测,旨在进一步揭示茶树抗低温的分子生物学机制。其主要的研究成果如下:  1,根据CsCBF1 cDNA序列,设计引物分离出CsCBF1编码区的DNA序列。发现该基因不舍有内含子,与其他植物中同源基因一致,保留了这个不符合一般真核生物基因的特征。  2,通过GenomeWalker的方法,运用巢氏PCR进行两轮扩增反应,得到了1009bp的上游序列。利用Softberry(http://www.softberry.com)网站的TSSP(植物启动子预测)数据库分析了所克隆得到的可能为茶树CsCBF1基因启动子的序列。结果发现此序列存在一个可能的启动子区,位置在326bp处,一个对应的TATA盒(位置在338bp处),三个启动子共同的顺式作用元件和增强子CAAT-BOX(位置分别在621bp,632bp,891bp处),增强子的存在会使基因的转录频率大幅度增加。  3,运用PLACE(植物顺式作用元件数据库)对结果序列进行分析发现在该序列的正反链中存在在诸多调控元件及位点当中。其中有两个“-10 Promoter Element”,该转录因子与植物的光合调控途径相关联,在蓝光,白光和UV-A的照射下激活光系统Ⅱ反应中心色素相关蛋白的表达,也表明茶树CsCBF1基因的表达受光照的调节。发现了多个MYB转录因子结合位点,该转录因子在植物的抗逆胁迫中扮演着重要的角色,尤其在植物收到干旱,低氧,营养缺失等非生物胁迫时大量表达。
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