印度芥菜BjCET1基因的啟動子克隆及其功能分析.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)等人類活動的日益加劇，土壤和水體重金屬污染成為嚴重影響動植物生長發(fā)育以及人類生命健康的重要因素。印度芥菜(Brassica juncea L)是一種重金屬超富集植物，對多種重金屬離子（如Zn、Cd、Co、Ni、Pb、Cs等）具有超富集能力，是植物修復技術的主要模式植物之一，可用于重金屬污染土壤的植物修復過程。本研究從印度芥菜中利用Genome Walking技術克隆了其CE家族蛋白基因BjCET1的啟動子，命名為BjCET1P

2、。通過測序獲得其堿基序列并利用生物信息學方法對其功能進行了預測。同時，本研究利用農(nóng)桿菌侵染法獲得了擬南芥和煙草的BjCET1P轉(zhuǎn)基因植株。通過重金屬脅迫處理和GUS組織染色，對BjCEH1P轉(zhuǎn)基因植株進行了初步分析。取得的實驗結果如下:
　　1.采用Genome Walking術克隆了BjCET1P啟動子。根據(jù)PLACE啟動子分析軟件分析得知，印度芥菜BjCET1基因轉(zhuǎn)錄起始位點位于翻譯起始密碼子ATG上游-215nt處，該序列除

3、包含啟動子中心元件外，還包含多種功能元件如光應答元件(CACGTG)、厭氧應答元件(TGGTTT)、分生組織表達應答元件(GCCACT)、脫落酸應答元件(ACGTGGC，CACGTG)、抗旱應答元件(TAACTG、CGGTCA)、低溫應答元件(CCGAAA)、防御和脅迫應答元件(ATTTTCTTCA)、轉(zhuǎn)錄增強元件(TTTCTTCTC)和光應答元件(ATTAAT)等。
　　2.利用分子生物學技術成功構建了pBI121-BjCET1

4、-1P-GUS，pBI121-BjCET1-2P-GUS、pBI121-BjCET1-3P-GUS真核表達載體，并進行了擬南芥和煙草轉(zhuǎn)化，獲得了轉(zhuǎn)基因陽性植株。
　　3.對野生型擬南芥和煙草及其pBI121-BjCET1P-GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥和煙草進行非生物脅迫處理，并通過GUS組織染色分析BjCET1P在植株體內(nèi)的表達情況，發(fā)現(xiàn)該啟動子在擬南芥的根、莖、葉中都有表達，而在煙草中主要在根上部表達，且BjCET1P具有強啟動本底和重

5、金屬誘導增強表達的特性。
　　4.本研究依據(jù)BjCRP1已知啟動子序列經(jīng)同源克隆獲得印度芥菜一Cd響應啟動子，命名為BjCRP1P2。經(jīng)測序得知該啟動子全長1073bp，根據(jù)PLACE啟動子分析軟件分析，該啟動子除包含啟動子中心元件外，還包含多種功能元件如脫落酸響應元件(ACGTG)、與干旱誘導有關的MYB結合位點(WAACCA)、光誘導響應元件(GCCAC)、調(diào)節(jié)類黃酮（一類植保素）生物合成元件(CNGTTR)、細胞分裂素調(diào)節(jié)基