新型植物基因化学诱导表达系统的创建

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PBZ,噻菌灵是一种广泛应用的广谱、高效、低毒、低残留的内吸性杀菌剂。本研究以PBZ为诱导剂处理水稻幼苗,利用eDNA全长缩减杂交技术获得8个在处理和非处理条件下差异表达的cDNA克隆。其中5个基因克隆是上调诱导表达,3个基因克隆下调诱导表达。进一步分析了其中一个基因克隆3G8。在非诱导时本底表达水平很低,在添加0.4﹪-0.8﹪PBZ诱导下,可在1-4天内维持高效诱导表达水平,第6天后诱导水平下降。但每隔4天施加一次PBZ可使该基因高水平持续表达。其绝对表达水平相当于强表达基因Actin1的约1/2-1/3。在0.2﹪PBZ的条件下其诱导表达水平相应下降。诱导表达后再去除诱导剂,其表达水平迅速下降。该基因对稻瘟病侵染以及与PBZ类似化学物CB(多菌灵)处理条件下的表达没有明显变化。该基因序列包含棉子糖合成酶功能域,和拟南芥种子吸入蛋白有60﹪的同源,命名为Pis1。用PCR获取Pis1起始密码子上游2500bp片段,构建了PBZ诱导表达检测载体pCambia-PPis::GFP,以农杆菌介导转化水稻和拟南芥。进一步构建了诱导型不育基因表达载体pCambia-PPis::orf79,转化水稻获得T0转化株。以上研究结果表明,以cDNA全长缩减杂交技术分离获得的PBZ诱导表达基因Pis1的启动子具有理想的化学诱导启动子的基本特性,该启动子构建的化学诱导表达系统具有重要的应用价值。
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