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《华中农业大学》 2010年
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水稻根特异表达启动子的克隆及功能分析

姚秋林  
【摘要】: 组织特异性启动子使基因的表达只限于某些特定的器官或组织,不仅可增加区域表达量,同时可避免植物体内不必要的营养浪费,减少对植物生长的副作用。因此,利用此类启动子驱动外源基因在相应的组织特异表达,能更好的适应水稻的自然生理规律,使外源基因在水稻中定向、安全、高效地表达。根是植物吸收水分和外界营养的主要器官,根特异表达系统可用于研究植物的高渗胁迫耐受、植物修复和根际分泌等。 本研究采用RT-PCR技术筛选水稻根特异的基因,分离克隆其上游启动子,与报告基因gus融合,通过根癌农杆菌介导法导入粳稻品种中花11中,经GUS组织化学分析和定量测定来检测启动子的表达模式及强度。为日后转基因育种提供有用资源。其主要研究结果如下: 1.结合本室水稻芯片数据库,分析基因表达谱,挑选出18个根特异的基因,然后经RT-PCR验证得到6个根特异的基因。 2.通过生物信息学分析获得各基因上游启动子序列,采用PCR技术成功地扩增到4个启动子P6、P9、P11、P12,长度分别为1971 bp、1461 bp、1951 bp、1950 bp。将各启动子克隆到表达载体DX2181b上,与报告基因gus融合。 3.通过根癌农杆菌介导法,将各重组质粒转入粳稻品种中花11中,分别得到转基因阳性植株19棵,20棵,20棵,25棵。 4.经GUS组织化学分析和定量测定得到两个根特异的启动子P9和P12。其中P12还具有一定的时间差异性,即驱动gus基因在各器官幼嫩期表达、成熟期不表达。 5.采用缺失分析法对P12启动子进行了相关分析。根据P12启动子序列特征,利用PCR对其进行有目的的缺失,将5个长度不同的缺失片段分别与gus相连,构建植物表达载体,转化水稻中花11。荧光定量测定结果表明:-957~-717区域缺失后,报告基因在根里的表达量显著降低,说明这个区域存在顺式元件。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S511

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