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香蕉凝集素基因启动子5’远端的分离、分析及鉴定_果实特异表达-论文网

时间:2014-04-10  作者:张建斌,金志强,王纪,刘菊华,贾彩红,徐碧玉
以酶反应时间对4-MU含量作图,直线部分的斜率即为酶反应初始阶段的速度。把每分钟水解4-MU生成1μmol4-MU的酶量规定为一个酶活单位,再除以以上测得的样品蛋白含量就是GUS基因表达的活性(图4)。

根据图4可以看出:序列长度为1014bp的p1304BanLec转化的果实中相对酶活明显高于序列长度为670bp的PBIL2和35S启动子植物表达载体pCAMBIA1304转化的果实。

3.讨论

果实作为植物的生殖器官含有丰富的营养成分,有着特殊的商业价值。近年来利用植物果实作为生物反应器生产疫苗或有用的化合物也成为研究的热点。赵春晖等将HBV表面抗原蛋白L(S+preS2+preS1)蛋白编码基因导入番茄中,得到转基因植株,其中不含前导序列的转基因植株中检测到了HBsAg的表达,Kumar等把HBsAg转到香蕉中,用ELISA检测到叶子中的抗原活性。用RT-PCR鉴定香蕉果实中含有HBsAg。Saldana等成功地将轮状病毒衣壳蛋白的VP2和VP6蛋白基因转到番茄果实中。因此,研究果实特异性启动子不仅对了解果实的发育过程及启动子的调控机制有着重要的理论意义,同时对利用果实生产疫苗及有价值的化合物具有现实意义。

对于果实特异表达启动子的研究,虽然近年来开展了一些工作,但由于果实特异高效表达基因获得数量有限,使得这项工作相对滞后,不等满足转基因研究或生产的需求。在现有获得的有限的果实特异表达启动子显示都与果实的成熟有关,如:番茄E4、E8基因、ACC氧化酶基因、ACC合成酶基因等。此类果实特异启动子除了含有调控基因果实特异表达的元件外,还常常含有与果实成熟信号诱导元件和乙烯应答元件等顺式元件,如类I盒、TGTCACA元件等。

本研究在原有670bp香蕉凝集素启动子序列基础上分离了344bp,得到总长为1014bp的启动子序列,通过Plantcare和PLACE软件对BanLec-1启动子1014bp顺式作用元件分析,含有ABRE、TATC-box、ATC-motif、TGACG-motif、CGTCA-motif、P-box、TCA-element等元件。虽然没有获得乙烯应答元件,但获得了多个脱落酸响应的顺式作用因子ABA反应元件ABRE,且实验结果也证明该启动子被ABA诱导表达。此外还有其他如植物激素响应元件、茉莉酸响应相关顺式调节元件等,推测该启动子应该是一个受多种激素调控的启动子。该启动子还含有三个G-Box元件,该元件与外界的刺激应答有关,是否是受伤害诱导或其他外界因素诱导未见报道。同时该序列拥有更多的组织特异性调控元件,如CAATBOX1、OSE1ROOTNODULE、GATABOX等。通过对香蕉根、叶、果的基因枪瞬时表达研究证明,该启动子是一个高效特异表达的启动子,在果实中的表达活性高于35S启动子及原有的670bp序列,将是有希望应用于香蕉转基因的一个果实高效特异的启动子。

参考文献
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