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高效基因表达系统是植物后基因组研究的重要工具。目前常使用组成型启动子控制基因转录,但此类启动子几乎在转基因作物的所有组织的所有时期表达,容易对转基因作物造成毒害,也不适合对一些毒性或致死基因的功能研究,更不能精确从外源控制目的基因的转录。利用特定的诱导启动子改造的表达系统可以解决以上的诸多不足,研究者可以通过控制施加诱导剂的时间和剂量,调控目的基因在一定时间表达。
Pobenazole(烯丙异噻唑,C10H5NO3S)是一种广谱、高效、低毒、低残留的内吸性杀菌剂,能激活水稻自身一系列生化反应,从而产生对稻瘟病和白叶枯病原的抗性。本实验室以PBZ为诱导剂处理水稻材料中花11,通过改良的抑制缩减杂交技术分离了一个2400-bp的PBZ诱导表达启动子。本研究进一步构建此段序列的5’缺失体载体检验该启动子的诱导特性,确定其调控区域,优化诱导条件,从而组建其诱导转化表达系统。
结果表明,该启动子的2400-bp和2000-bp长度的序列都有相同的受PBZ诱导的特性,1500-bp的序列已丧失了诱导特性,诱导前后都有相当的转录能力,而600bp序列转录能力极低,已失去了启动子的重要元件。还发现该启动子在诱导根、茎、叶、小花中都有一定的转录水平,没有明显的组织特异性。具有优良诱导启动子的特征。本研究还证实该启动子受0.2%-0.8%的PBZ溶液的诱导,0.2%的诱导能力稍低,0.6%和0.8%的诱导能力近乎相等,但0.8%的PBZ溶液容易影响植物的正常生长,0.6%的PBZ溶液对植物生长有轻微影响。因此0.4-0.5%的PBZ是合适的使用浓度。