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《花生AhNCED1基因啟動(dòng)子的克隆與功能分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、摘要花生彳辦ⅣCED，基因啟動(dòng)子的克隆與功能分析專業(yè)：細(xì)胞生物學(xué)申請(qǐng)人：梁建華導(dǎo)師：李玲教授干旱是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要逆境因子，能誘導(dǎo)許多參與逆境響應(yīng)和耐受基因的表達(dá)。花生(ArachishypogaeaL．)是我國(guó)重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物，降雨量少或季節(jié)性干旱仍是花生產(chǎn)量和品質(zhì)的主要制約因素之一。因此，克隆干旱誘導(dǎo)基因的啟動(dòng)子對(duì)運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高花生的抗旱性非常重要。植物激素脫落酸(ABA)作為一種脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)，在植物對(duì)水分脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)中起著重要作用。在生物和非生物脅迫條件下，植物體內(nèi)的ABA含量增加，這種效應(yīng)主要是通過(guò)激活A(yù)BA合成及抑制其降解來(lái)實(shí)現(xiàn)，外施
2、ABA能顯著提高作物的抗旱性。9一順式環(huán)氧類胡蘿b素雙加氧酶(NCED)是調(diào)節(jié)ABA生物合成的關(guān)鍵限速酶，過(guò)量表達(dá)NCED基因能夠提高轉(zhuǎn)基因植物對(duì)脅迫條件的抗性。NCED基因的研究大多集中在擬南芥、豇豆、玉米等植物中。本實(shí)驗(yàn)室于2005年從耐旱品種粵油7號(hào)葉片中克隆出AhNCEDl基因。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該基因受干旱誘導(dǎo)表達(dá)，是花生抗旱基因。而且，國(guó)內(nèi)外對(duì)NCED基因啟動(dòng)子的研究也比較少。據(jù)報(bào)道，僅有擬南芥AtNCED基因家族啟動(dòng)子的時(shí)空表達(dá)模式被詳細(xì)研究。但是，對(duì)作物NCED基因啟動(dòng)子的研究，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以花生耐旱品種粵油7號(hào)為材料，克隆了花生彳辦ⅣCEDJ
3、基因的啟動(dòng)子片段，并在轉(zhuǎn)基因擬南芥中研究其功能，主要獲得了以下結(jié)果：1．利用基因組步行技術(shù)從花生基因組DNA中克隆了彳辦ⅣCED，基因上游2446bp的啟動(dòng)子片段。Genbank登記號(hào)：EU497940。華南師范大學(xué)碩十學(xué)位論文2．生物信息學(xué)分析表明，AhNCEDl基因啟動(dòng)子片段含有9個(gè)重要的順式作用元件，包括干旱和ABA響應(yīng)元件(ABRE)、水楊酸響應(yīng)元件(TCA．element)、茉莉酸甲酯響應(yīng)元件(CGTCA．motif)、傷害響應(yīng)元件(WUN．motif)、防御與脅迫響應(yīng)(TC．richrepeats)、胚特異表達(dá)元件(Skin．1motif)和3個(gè)光響應(yīng)元
4、件。3．將AhNCEDI基因啟動(dòng)子片段與GUS報(bào)告基因組成融合基因，并通過(guò)根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化擬南芥。通過(guò)GUS組織化學(xué)染色和GUS熒光定量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因擬南芥的不同發(fā)育時(shí)期，AhNCEDI基因啟動(dòng)子在葉片中轉(zhuǎn)錄活性較強(qiáng)，而且具有響應(yīng)300mmoI／L山梨醇和100mmoI／LNaCl脅迫的功能。外旌1009moI／LABA、2mmoI／LSA和509moI／LMeJA也能提高AhNCEDl基因啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性。4．利用體外定點(diǎn)突變技術(shù)成功將預(yù)測(cè)的兩個(gè)順式作用元件ABREmotifA(．1380to．1375)和motifB(．1332to．1319)進(jìn)行定點(diǎn)突變。將
5、經(jīng)過(guò)定點(diǎn)突變的啟動(dòng)子與GUS報(bào)告基因組成融合基因，并通過(guò)根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化擬南芥。通過(guò)GUS組織化學(xué)染色和GUS熒光定量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)ABRE是響應(yīng)干旱和ABA的關(guān)鍵區(qū)域。本研究分析了AhNCEDl基因啟動(dòng)子的功能，鑒定了兩個(gè)響應(yīng)干旱脅迫和ABA信號(hào)的順式作用元件ABRE，為進(jìn)一步研究AhNCEDl基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制及其響應(yīng)水分脅迫的信號(hào)通路、分離ABA響應(yīng)元件結(jié)合蛋白(AREB)和通過(guò)基因工程手段提高植物的抗旱能力奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：花生AhNCEDl基因啟動(dòng)子ABA水分脅迫ABSTRACTCLONINGANDFUNCT10NANALYSIS0FTHEPROMOTEROFT
6、HE9一口／．弘EPOXYCAROTEN0IDIOXYGENASEGENElN月月糾C胃／SHYGoGAEA＼-．Major：CellBiologyName：JianhuaLiangSupervisor：LingLiDroughtisoneofthemajorabioticstressesthatlimitplantgrowthandproduction．Peanut(ArachishypogaeaL．)isanimportanteconomicagriculturalcrop，itsproductandqualityarebrieflyaffectedbydrou
7、ghtstress．Cloningofthepromoterofdehydration—induciblegeneofpeanutmaybeusefulforgeneticmodificationofdroughttoleranceincrops．Theplanthormoneabscisicacid(ABA)regulatestheplantadaptiveresponsetovariousenvironmentalstresses．TheendogenousABAlevelwillbeupregulatedbyactivitingbio．synthesisa
