玉米profilin3基因的克隆表達(dá)分析及其啟動(dòng)子的分離.pdf

1、本文依據(jù)本室Zhang等人在玉米S-Mo17<'Rf3Rf3>cDNA芯片雜交的研究中，檢測(cè)到在花粉發(fā)育后期profilin3基因上調(diào)表達(dá)的結(jié)果，結(jié)合RACE等技術(shù)，開展玉米profilin3基因的克隆表達(dá)及其啟動(dòng)子的分離等相關(guān)研究，獲得以下結(jié)果： 1、采用RACE技術(shù)，從玉米S-Mo17<'Rf3Rf3>花粉中克隆得到profilin3基因的全長(zhǎng)cDNA，命名為ZmPRO3，并在GenBank登記注冊(cè)(EF546785)。測(cè)序

2、結(jié)果表明該cDNA全長(zhǎng)864bp，包含一個(gè)396bp的完整的ORF(開放閱讀框)，編碼131個(gè)氨基酸。ZmPR03蛋白具有潛在的profilin蛋白保守域，并與多個(gè)物種的profilin蛋白序列具有很高的同源性。此外，本研究還對(duì)ZmPRO3蛋白的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分預(yù)測(cè)。 2、分別擴(kuò)增玉米近等基因系S-Mo17<'rf3rf3>S-Mo17<'Rf3Rf3>印完整的ORF及相應(yīng)的基因組DNA，得到僅在S-Mo17<'Rf3Rf3

3、>共396bp的ORF，及近等基因系兩者中長(zhǎng)度依次為585bp和D570bp的基因組片段。運(yùn)用GENSCAN(http：//genes.mit.edu/GENSCAN.html)網(wǎng)站分別預(yù)測(cè)兩者的基因結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其基NNDNA@均包含三個(gè)外顯子和兩個(gè)內(nèi)含子，不過兩者相應(yīng)的內(nèi)含子長(zhǎng)度及第二個(gè)內(nèi)含子的剪接位點(diǎn)有所不同。利用Clustal W工具將S-Mo17<'rf3rf3>和S-Mo17<'Rf3Rf3>的基因組序列進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果共檢

4、測(cè)到48個(gè)(8.2％)變異位點(diǎn)，其中有23個(gè)(3.9％)位點(diǎn)為缺失變異，其它25個(gè)(4.3％)位點(diǎn)則都是點(diǎn)突變。目前，針對(duì)兩者DNA水平的差異分析正在進(jìn)行中。 3、利用Northem雜交技術(shù)，在玉米近等基因系S-Mo17<'rf3rf3>和S-Mo17<'Rf3Rf3>的不同組織器官中，對(duì)ZmPRO3基因的表達(dá)情況進(jìn)行研究。結(jié)果表明，該基因在兩者花粉之外的其它組織中均不表達(dá)，但在兩者花粉中的表達(dá)存在很明顯的差異。即ZmPRO3基

5、因在S-Mo17<'rf3rf3>花粉中檢測(cè)不到雜交信號(hào)，而在S-Mo17<'Rf3Rf3>花粉中則信號(hào)較強(qiáng)，表明該基因的表達(dá)具有明顯的花粉特異性。這與zhang等人芯片雜交結(jié)果相一致。經(jīng)過分析，ZmPRO3基因在花粉間的表達(dá)差異，說明該基因可能參與了正?；ǚ鄣陌l(fā)育過程。 4、采用染色體步移技術(shù)，分離得到ZmPRO3基因在玉米近等基因系S-Mo17<'rf3rf3>和S-Mo17<'Rf3Rf3>中的部分啟動(dòng)子區(qū)。測(cè)序結(jié)果顯示該

6、區(qū)域共604bp，且在兩者中此段序列是完全一致的。在GenBank數(shù)據(jù)庫中對(duì)該序列進(jìn)行同源性比對(duì)，結(jié)果顯示該段啟動(dòng)子序列為首次克隆得到。將其于GenBank中登記注冊(cè)，編號(hào)為EF565370。經(jīng)分析，所獲序列中含有4個(gè)rATAbox、5個(gè)CAAT框、7個(gè)GC框、多處在啟動(dòng)基因花粉特異性表達(dá)中起重要作用的順式元件，以及多種與脅迫相關(guān)的順式元件。因此，推測(cè)該啟動(dòng)子對(duì)ZmPR03基因表達(dá)的調(diào)控很可能具有花粉特異性，并且ZmPRo3基因可能會(huì)對(duì)