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《中国农业大学》 2004年
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水稻DREB转录因子基因的克隆及相关研究

田秀红  
【摘要】: DREB转录因子识别结合基因启动子中的CRT/DRE顺式作用元件,调控与非生物逆境相关的一系列基因表达。超表达DREB的转基因植株,具有较强的耐早、耐盐和耐低温能力。 本研究根据拟南芥DREB序列与水稻基因组序列对比后,得到5个相似序列,据此设计引物,利用PCR技术,从水稻总DNA中扩增出5个编码AP2/EREBP蛋白的基因。对推测的氨基酸序列分析显示,所编码的蛋白均具备DREB转录因子的典型特征;N端有核定位信号区,C端有酸性激活区,及由58个氨基酸组成的AP2结合域中第14和19位氨基酸分别为缬氨酸(V)和谷氨酸(E)。进一步分析发现,CR350(OsDREB1-1)属于DREB1(A-1亚族)转录因子,即含本亚族特有的AP2结合域(第14至19位氨基酸为VCEVRE)、C末端有LWSY基序以及N端有保守的核定位信号区(PKRRAGRTKFKETRHP)。另外4个属于DREB4(A-4亚族)转录因子,即含本亚族特有的AP2结合域(第14至19位氨基酸为VSEIRE),在水稻中还未见报道。上述5个基因在水稻染色体中均为单拷贝存在,且CR102(OsDREB4-1)和CR223(OsDREB4-3)位于水稻第2号染色体;CR251(OsDREB4-4)和CR350(OsDREB1-1)位于第4号染色体;CR103(OsDREB4-2)位于第10号染色体。 利用Northern和RT-PCR检测了所克隆基因的表达模式。OsDREB4-1、OsDREB4-4和OsDREB1-1为组成型表达,不受干旱(脱水)、盐(250mM NaCl)、低温(4℃)和ABA(20μM)处理诱导。OsDREB4-2和OsDREB4-3受干旱和盐诱导表达,但均不受低温和ABA诱导。组织表达特异性检测表明,OsDREB4-1在茎和穗中的转录水平很高,在叶中较低,在根和叶鞘中几乎检测不到转录本;OsDREB4-2在茎和叶中表达较高,在根和穗中有微弱表达,在叶鞘中未检测到其表达:OsDREB4-3在根、茎和穗中表达,在叶中的表达微弱,在叶鞘中不表达;OsDREB4-4在各组织中的转录水平较均一;OsDREB1-1在叶、叶鞘和穗中的表达量相当高,在茎中的表达量略低,在根中的表达微弱。 中国农业大学博上学位论文 摘要 对DREBI型转录因子(A一1亚族)’万DRE元件识别结合的特异性已有J一泛研 究。但DREB4型转录因一子(A一4亚族)与DRE元件识别结合的特异性还未见报 道。本文选择osDREB4一2和osDREB4一3作为典型的DREB4型转录因子,利用酵 母单杂交方法,对它们识别结合DRE元件的特异性进行了研究。结果表明, OsDREB4一2和osDREB4一3均能特异识别结合DRE元件,激活下游报道基因万巧了 和LacZ表达。因此,osDREB4一2和osDREB4一3可能作为DREB4型转录因子,参 与对干旱和高盐的分子应答反应。 为了深入了解所克隆的水稻DREB转录因子的生理功能及与非生物逆境应答的 关系,构建了乙七刃吸五万4一2的植物表达载体并转化了拟南芥,筛选到了转基因植株。 转基因植株纯系的筛选和耐逆性鉴定正在进行中。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S511

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 张兴国;邓小燕;邵长文;孙涌栋;梅茜;苏承刚;;CBF3和Cor15A基因导入黄瓜[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
9 黄骏麒;林栖凤;李冠一;;第三章 植物分子育种的研究与应用[A];植物分子育种——第四届全国植物分子育种学术研讨会论文集[C];2004年
10 林栖凤;邓用川;吴多桂;陈菊培;李冠一;;耐盐辣椒分子育种研究[A];植物分子育种——第四届全国植物分子育种学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 何影;引入甘氨酸甲基化合成甜菜碱途径提高黑麦草抗旱性研究[D];山东大学;2010年
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7 李慧娥;中国野生华东葡萄抗白粉病株系白河-35-1转录因子基因(WRKY)表达与功能研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 夏惠;NCED和DHN基因的功能研究及遗传进化分析[D];西北农林科技大学;2010年
9 徐伟荣;中国华东葡萄抗白粉病芪合成酶基因及启动子克隆与功能分析[D];西北农林科技大学;2010年
10 李彦泽;拟南芥F-box基因AtPP2-B11的功能分析及苹果RING finger型泛素连接酶E3的家族分析[D];山东农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 梁蕊芳;利用基因枪轰击法将NHX1、CBF耐逆相关基因导入高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)[D];内蒙古农业大学;2005年
9 安宝燕;紫花苜蓿Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的分离与鉴定[D];山东农业大学;2005年
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10 黄志华;水稻基因组中的假基因研究[D];浙江大学;2005年
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