cbdreb1a基因表達(dá)載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化水稻光溫敏核不育系的研究

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1、雜交水稻(HYBRIDRICE)，2009，24(6)：49—53·49·．基礎(chǔ)理論·BasicresearchCbDREB1A基因表達(dá)載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化水稻光溫敏核不育系的研究陳浩東一，羅伯祥，陳芬，蔣建雄，李文彬，肖國(guó)櫻'(1．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2．中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長(zhǎng)沙410125；3．中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，北京100101)摘要：為了增強(qiáng)薺菜DREB1A基因在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達(dá)，構(gòu)建了由Ubi啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的植物表達(dá)載體pUflCbDREB3300。通過(guò)基因槍轉(zhuǎn)化法將

2、CbDREBIA基因?qū)胨竟鉁孛艉瞬挥?008S，獲得5個(gè)抗干旱脅迫的再生植株。運(yùn)用PCR及Southern雜交技術(shù)對(duì)抗性再生植株進(jìn)行鑒定，結(jié)果顯示CbDREBIA基因已整合到水稻基因組中。干旱脅迫后轉(zhuǎn)基因水稻植株脯氨酸含量顯著高于對(duì)照，顯示耐旱性增強(qiáng)。關(guān)鍵詞：CbDREB1A基因；Ubiquitin啟動(dòng)子；載體構(gòu)建；基因轉(zhuǎn)化；水稻光溫敏核不育系中圖分類(lèi)號(hào)：$511．Ol；Q78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005—3956(2009)06—0049—05干旱、高鹽、低溫是植物在其生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)常遇力。但使用的啟動(dòng)子來(lái)源于雙子葉植物

3、，其調(diào)控的到的非生物脅迫。在受到這些脅迫時(shí)，某些與逆境目的基因在水稻中的表達(dá)活性并不高，因此，構(gòu)建一相關(guān)的基因會(huì)受到轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，翻譯成對(duì)細(xì)胞種適合在單子葉植物中表達(dá)的載體用于水稻耐逆境起重要保護(hù)作用的蛋白質(zhì)；而一些與逆境不相關(guān)的性狀改良研究，可能會(huì)取得更好的效果?；騽t會(huì)被轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉，以減少逆境中細(xì)胞的消本研究擬通過(guò)構(gòu)建Ubi啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)薺菜耗卜。DREB1A基因的載體，并將其轉(zhuǎn)入水稻，以獲得抗逆1994年，Yamaguchi等對(duì)擬南芥rd29A基因性較強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因水稻新種質(zhì)。的啟動(dòng)子區(qū)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的順式作用元1材料與

4、方法件DRE(DehydrationResponsiveElement)，并檢測(cè)到與DRE結(jié)合的蛋白質(zhì)因子，即DREB(Dehydration1．1實(shí)驗(yàn)材料ResponsiveElementBindingProtein)轉(zhuǎn)錄因子，揭示大腸桿菌DH5ot菌株由本實(shí)驗(yàn)室保存。質(zhì)粒了一條不依賴于ABA的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。DREB1ApUI2GUS(含啟動(dòng)子和增強(qiáng)子)由中國(guó)科學(xué)院是這一信號(hào)途徑中的一個(gè)重要的轉(zhuǎn)錄因子，雖然它遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所提供。質(zhì)粒pCbDREB1A們大部分是在冷誘導(dǎo)條件下被克隆出來(lái)的，但它們(含薺菜DREB1A基因)由

5、本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建、保存。同樣可以激活其它耐逆基因的表達(dá)，所以轉(zhuǎn)質(zhì)粒pCAMBIA3300由澳大利亞國(guó)際農(nóng)業(yè)分子生物DREBIA基因不僅能夠提高植物對(duì)低溫的耐性，同學(xué)應(yīng)用中心(CAMBIA)提供。供試水稻品種為粳型時(shí)還可以增強(qiáng)植物對(duì)干旱、高鹽等非生物脅迫的耐光溫敏核不育系4008S，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張培受能力。由于DREB轉(zhuǎn)錄因子在提高植物抗逆江提供，本課題組繁殖、保存?；蚬こ讨械淖饔蔑@著，近年來(lái)與之相關(guān)的研究報(bào)1．2培養(yǎng)基道不斷增多。LB液體培養(yǎng)基(1L)：胰蛋白胨10g，酵母提取薺菜(Capsellabursa-pastoris

6、)是一種常見(jiàn)的野物5g，NaC110g，pH值7．0～7．2，高壓滅菌(固體生植物，與擬南芥同屬十字花科，具有抗逆性強(qiáng)，耐瘠抗旱的特點(diǎn)；杜洪偉等。。于2008年成功地收稿日期：2009—04—14基金項(xiàng)目：轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2008zx0800l一從薺菜中克隆到DREB1A基因并對(duì)其堿基和氨基酸003)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃區(qū)域項(xiàng)目(2007BAD77803)；中序列進(jìn)行了分析，初步認(rèn)為CbDREBIA基因?qū)τ谔釃?guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目(KSCXI—Yw一03)高植物的耐逆性具有一定的作用。陳芬等將誘作者簡(jiǎn)介：陳浩

7、東(1984一)，男，廣東揭陽(yáng)人，在讀碩士生。電話：0731—84637773；E—mail：chenhaodon0l@163．corn。導(dǎo)型啟動(dòng)子rd29A驅(qū)動(dòng)的擬南芥DREBIA基因?qū)雧通訊作者。電話：0731—84619770；E—mail：xiaoguoying@isa．a(chǎn)c．水稻不育系當(dāng)中，提高了水稻對(duì)于旱脅迫的耐受能cn·50·雜交水稻(m侶尺，DRICE)，2009，24(6)2009年11月(Nov．，2009)LB培養(yǎng)基另加15g瓊脂粉)。基本培養(yǎng)基(NB)：搖菌并提取質(zhì)粒，完成中間載體pUO3300的構(gòu)建。N

8、6大量元素+B5微量元素+B5有機(jī)成分+B5鐵設(shè)計(jì)一對(duì)分別含有SmaI和BstXI酶切位點(diǎn)的引鹽+30L蔗糖+9g／L瓊脂粉。愈傷組織的誘導(dǎo)物，以質(zhì)粒pCbDREB1A為模板，使用高保真DNA和繼代培養(yǎng)基：NB+2mg／L2，4一D+0．2mg／L