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小麦金属反应元件结合蛋白cDNA的筛选、克隆与分析

陈晓红  
【摘要】: 已有实验证明金属反应元件(metal response element,MRE)在缺铁胁迫诱 导的基因表达中起到非常重要的作用。本文从Ids1和Ids2基因5’上游的MRE 出发,人工合成长度为74bp的MRE异源三联体。利用~(32)P末端标记的MRE异源三 联体直接筛选小麦缺铁诱导根λgt11-cDNA表达文库,克隆得到了编码其结合蛋 白的长度为279bp的cDNA片段,命名为TaMRE-BP cDNA。该cDNA片段和烟草AVR9 激发子应答蛋白(AVR9 elicitor response protein)cDNA的相应序列有78% 的同源性,TaMRE-BP和烟草AVR9激发子应答蛋白在氨基酸水平上有75%的同源 性。经Northern印迹分析,TaMRE-BP cDNA片段的杂交信号在大约1.5kb处, 其相应基因的转录活性在缺铁处理第9天的根和叶中明显增强,在缺铁处理第 13天的根和叶中稍有减弱,和正常处理时的转录活性相当。Southern印迹分析 结果表明TaMRE-BP cDNA片段的相应基因存在于小麦基因组中。 据推测TaMRE-BP可能作为一种MRE结合蛋白参与应答植物体内Fe/Cu水平 的变化。缺铁胁迫改变植物体内的Fe/Cu水平(植物体内Fe含量下降,Cu含量 上升),进一步诱导该TaMRE-BP cDNA片段相应基因的转录活性,以调节植物体 内的金属营养元素的平衡。该基因的转录活性在缺铁处理第9天的根和叶中明显 增强,而这时麦根酸的分泌量最大,因此该基因的表达和麦根酸的合成可能有某 种联系。TaMRE-BP cDNA片段和烟草AVR9激发子应答蛋白(AVR9 elicitor response protein)cDNA有78%的同源性,其原因可能是类似AVR9作用的诱 发子改变小麦体内Fe/Cu水平,从而诱导该基因的转录。


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