文档介绍：安徽农业大学
硕士学位论文
玉米WRKY基因启动子的克隆与功能分析
姓名:王莹
申请学位级别:硕士
专业:生物物理学
指导教师:朱苏文;江海洋
2011-06
摘要
启动子是基因表达调控重要的元件,启动子的活性间接反映了它所控制的基
因表达。组织特异性启动子作为启动子的一种,可以启动外源基因在受体植物的
特定组织器官中高效表达,减少不必要的浪费。WRKY 基因家族是在植物中起特
异作用的一类转录调控因子,它被证明了参与植物的抗病反应,还影响植物的衰
老、抗胁迫以及生长和发育。
本实验克隆了一个玉米 WRKY 基因的启动子,采用 GUS 报告基因对 WRKY
基因的启动子功能进行了分析,通过启动子的删减实验,水稻的遗传转化及组织
的 GUS 染色,取得如下结果:
1、根据网上预测的 WRKY 基因设计引物,从玉米(玉米品种 B73)中扩增了该基
因的启动子部分,命名为 P2880,在启动子顺式作用元件预测网站上分析该启动
子序列,预测到存在 TATA 盒、CAAT 盒和 GATA 盒等多个作用元件。
2、克隆出 WRKY 基因上游的启动子并且克隆了 4 个 5’端缺失启动子,5 个启
动子的长度依次为 2880bp、1812bp、1254bp、680bp 和 355bp。将 5 个启动子与
含有 GUS 报告基因的质粒 pCAMBIA 1301 连接并构建了 pCAM2880GUS 和 4
个 5’端缺失启动子载体,将缺失载体分别命名为 pCAM1812GUS、
pCAM1254GUS、pCAM680GUS 和 pCAM355GUS。
3、用农杆菌介导法将所有植物表达载体转化水稻,获得了 37 棵转基因植株。由
实验结果可知,pCAM2880GUS 载体对应的转基因植株愈伤组织染色结果为蓝
色,而 pCAM1812GUS、pCAM1254GUS、pCAM680GUS、pCAM355GUS 载体
对应的转基因植株的愈伤组织均未染上蓝色,由此可知 P2880 启动子的核心区域
位于转录起始位点前 2880bp 至 1812bp 之间。
综上所述,本研究克隆了一个玉米 WRKY 基因启动子,并发现该启动子是
一个愈伤特异性启动子,而目前 WRKY 基因未有愈伤组织表达特异性的报道,
该启动子的克隆对玉米相关基因功能研究具有重要的意义。
关键词:玉米,启动子,水稻遗传转化,GUS 染色,愈伤组织特异性
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Abstract
Promoters are important factors that regulated gene expression. The activity of
promoters indirectly reflect gene expression that they control. As one kind of
promoter, tissue-specific promoters could drive stable and effective expression of
target gene in specific tissues of plants. As a result, wastes are reduced. WRKY gene
family is a type of transcriptional regulatory factors which has specific functions in
plants. Plant WRKY gene-encoded transcriptional regulators appear to be involved in
various physiological programs, including disease-resistance, senescence, stress
responses of biotic and abiotic, growth and development processes.
We clones a WRKY gene promoter in Zea Maize, and analyse the functions with
GUS reporter gene. Through the promoter reduction experiment, rice ic
transformation and GUS staining, we get the acheievements as below:
1. A 2880bp promoter fragment of WRKY gene is ampl