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玉米WRKY基因启动子的克隆与功能分析

王莹  
【摘要】:启动子是基因表达调控重要的元件,启动子的活性间接反映了它所控制的基因表达。组织特异性启动子作为启动子的一种,可以启动外源基因在受体植物的特定组织器官中高效表达,减少不必要的浪费。WRKY基因家族是在植物中起特异作用的一类转录调控因子,它被证明了参与植物的抗病反应,还影响植物的衰老、抗胁迫以及生长和发育。 本实验克隆了一个玉米WRKY基因的启动子,采用GUS报告基因对WRKY基因的启动子功能进行了分析,通过启动子的删减实验,水稻的遗传转化及组织的GUS染色,取得如下结果: 1、根据网上预测的WRKY基因设计引物,从玉米(玉米品种B73)中扩增了该基因的启动子部分,命名为P2880,在启动子顺式作用元件预测网站上分析该启动子序列,预测到存在TATA盒、CAAT盒和GATA盒等多个作用元件。 2、克隆出WRKY基因上游的启动子并且克隆了4个5’端缺失启动子,5个启动子的长度依次为2880bp、1812bp、1254bp、680bp和355bp。将5个启动子与含有GUS报告基因的质粒pCAMBIA1301连接并构建了pCAM2880GUS和4个5’端缺失启动子载体,将缺失载体分别命名为pCAM1812GUS、pCAM1254GUS、pCAM680GUS和pCAM355GUS。 3、用农杆菌介导法将所有植物表达载体转化水稻,获得了37棵转基因植株。由实验结果可知,pCAM2880GUS载体对应的转基因植株愈伤组织染色结果为蓝色,而pCAM1812GUS、pCAM1254GUS、pCAM680GUS、pCAM355GUS载体对应的转基因植株的愈伤组织均未染上蓝色,由此可知P2880启动子的核心区域位于转录起始位点前2880bp至1812bp之间。 综上所述,本研究克隆了一个玉米WRKY基因启动子,并发现该启动子是一个愈伤特异性启动子,而目前WRKY基因未有愈伤组织表达特异性的报道,该启动子的克隆对玉米相关基因功能研究具有重要的意义。


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