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在本文综述中介绍了启动子在转基因水稻研究中的应用。从转基因水稻的研究和应用角度考虑认为,利用组织器官特异性和诱导型启动子有助于对外源基因表达施行时间、空间上的调控,并提出启动子在改良水稻品质研究中具有广泛的应用前景。
本研究在分别从中花11和湘晴水稻品种基因组中克隆获得谷蛋白Gt1全基因序列的基础上,对这两种Gt1基因序列与GenBank(Y00687)公布的Gt1基因(Mangetsumochi水稻品种)分别进行比对。中花11与Mangetsumochi水稻的Gt1编码序列完全相同,而湘晴水稻的Gt1基因编码序列与Mangetsumochi水稻有一个核苷酸差异,使湘晴水稻Gt1谷蛋白的第46位精氨酸(Arg)改变为谷氨酰氨(Gln)。本研究以来源于籼稻232品种2.8kb蜡质基因(Waxy)启动子,分别与gus报告基因和中花11水稻品种的Gt1全基因构建成p1300-HWG和pCAMBIA1301-Waxy-Gt1两种重组表达载体。在根癌农杆菌介导下将两种表达载体导入水稻,分别得到12棵和13棵转基因植株,利用PCR检测证明两种重组质粒的T-DNA已分别整合到相应转基因植株的基因组中。
本研究还将转化Waxy基因启动子引导gus报告基因与本实验室曾利用35S启动子引导gus报告基因获得的两种T1代水稻种子的GUS染色结果进行比较。由35S启动子引导的gus报告基因水稻的GUS显色主要分布在稻米的周围,而采用Waxy基因启动子引导gus报告基因水稻的GUS显色均匀分布在整个稻米的横切面。由此现象推测,由pCAMBIA1301-Waxy-Gt1转化得到的T1代水稻种子中,Gt1蛋白也可能均匀分布在稻米中。本研究的开展不仅可以为水稻等作物营养品质改良提供一条新的思路,还将有助于人们对水稻蛋白质分布的本质问题进行探索研究。