不同长度ThVHAc1基因启动子片段分离及活性分析

编号 zgly0001527665

文献类型 期刊论文

文献题名 不同长度ThVHAc1基因启动子片段分离及活性分析

作者 杨桂燕  郭宇聪  张凤娇  赵震  高彩球 

作者单位 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学 

母体文献 林业科学 

年卷期 2016年01期

年份 2016 

分类号 Q943.2 

关键词 刚毛柽柳  拟南芥  ThVHAc1基因  启动子  GUS酶活性  NaCl胁迫  CdCl2胁迫 

文摘内容 [目的]VHAc基因（V-ATPase c亚基）是V-ATPase的重要亚基,能响应盐、重金属等胁迫,过表达刚毛柽柳ThVHAc1基因的酵母能提高抗CdCl2耐NaCl能力。本研究拟通过分离ThVHAc1基因不同长度启动子片段并对其胁迫后活性进行分析,以进一步探讨ThVHAc1基因响应CdCl2和NaCl胁迫的机制。[方法]根据ThVHAc1基因启动子中含有的Dof顺式作用元件的分布,将ThVHAc1基因上游启动子分为205 bp（-1—-205）,504 bp（-1—-504）和781 bp（-1—-781）3个不同长度片段。将这些不同长度启动子片段分别替换p CAMBIA1301载体上的CaMV35S启动子,以驱动GUS基因表达,构建植物表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥。对4周龄的T4代转基因拟南芥分别进行H2O（非胁迫处理,对照）、100 mmol·L-1NaCl和150μmol·L-1CdCl2胁迫处理,比较不同转基因株系的GUS染色和GUS酶活性。[结果]正常生长条件下,CaMV35S株系在根、茎、叶中均有GUS染色;3个启动子片段转基因株系均能在不同组织观察到GUS染色,且在根、茎、叶中有一定差异,但整体上GUS酶活性表现为781>504>205。NaCl胁迫下,CaMV35S株系的GUS染色及酶活性与正常生长条件相比无明显变化,但3个启动子片段转基因株系的GUS染色及酶活性均显著降低,且781株系的GUS酶活性分别为205和504株系的2.73和2.07倍;同时,3个启动子片段转基因株系的组织表达特性发生了一些改变,如,504株系在老叶中表达明显增强,嫩叶中减弱,根中无明显变化。CdCl2胁迫下各转基因株系的GUS染色和酶活性变化趋势与NaCl胁迫相似。CdCl2胁迫下,205,504,781株系的GUS酶活性分别为非胁迫时的52.4%,57.9%和80.9%;胁迫后的组织表达活性也发生了一些改变,205株系的GUS染色在老叶较深、嫩叶较浅,504株系则在各部分的表达较均匀,781株系大多叶片的GUS表达减弱;但781株系的GUS酶活性仍然最高,分别为205和504株系的2.67和2.07倍。[结论]ThVHAc1基因启动子片段的驱动活性与长度呈正相关;各不同片段启动子在根、茎、叶中的GUS染色及活性具有一定差异,体现在不同启动子片段的表达活性具有一定的组织特异性。NaCl和CdCl2胁迫对ThVHAc1基因启动子的驱动能力具有一定影响,胁迫后各启动子片段转基因株系GUS酶活性均显著降低,但长片段受胁迫的影响程度低于短片段。Dof元件的数量在3个启动子片段中依次减少,表明Dof元件可能对NaCl和CdCl2胁迫有一定的调节作用。同时,NaCl和CdCl2胁迫对ThVHAc1基因启动子的组织表达特性具有一定的影响。