植物缺铁失绿症是一个世界性植物营养失调问题,植物缺铁可引起叶片黄化,对植物的产量产生严重的影响。最早在拟南芥(Arabidopsis)中发现的AtFRO2基因定何于根部表达,并在缺铁环境下能因环境胁迫诱导而提高表达量。罗小英等(2007)从香橙(Citrus junos)中克隆了铁螯合还原酶基因CjFRO1,将其转入枳(Poncirus trifoliate)后获得能耐受环境缺铁的良好效果。表明了该基因对于提高植株环境缺铁耐受性有一定的作用。为了弄消楚CjFRO1基因在植物体内的具体表达特性,再往其上游克隆得到了该基因的上游调控序列长约为1.8kb的片段,进行分段删除后构建五个不同长度启动子融合GUS基因的表达载体来进行启动子的功能分析。通过对序列中顺式作用元件的数据库(Plantcare)比对、烟草(Nicotiana cvXanthi)的遗传转化、转化烟草植株各器官的组织化学分析和GUS基因表达分析研究了该启动子的功能。
　　获得的主要结果如下:1.通过PCR分子验证,获得五个不同长度的转基因烟草株系,并对其进行组织化学染色结果表明,在长度不小于1342bp时,启动子能正常启动GUS基因的表达。2.通过对1342bp、1515bp和1824bp长度的启动子转基因烟草表达分析,数据结果显示出该启动子在转基因烟草叶、茎与根部都有表达,在叶片中表达量最高,在经过8mmol/L的Fe3+处理后GUS基因的表达没有发生明显差异。3.对全长启动子转基因烟草植株不同生长时期叶片的GUS酶活性检测数据发现,成熟叶片中GUS酶活性最高,而衰老叶片和新生芽中的GUS酶活性只有成熟叶片中的一半。4.对全长启动子转基因在烟草进行暗处理后黄化叶片组织化学分析检测GUS染色呈阴性,而正常生长的叶片GUS染色呈阳性。说明启动子序列中存在的光调控元件,如G-Box、TCT-motif等在表达中发挥了作用,说明该基因的正常表达有光依赖性。研究结果表明,CjFRO1基因启动子在烟草中的表达主要集中在绿色器官或组织中,根部也有少量表达,环境缺铁对启动子表达效率影响较小,光调控元件对于启动子的效率有决定性影响。