乙酰苯胺和2-氯苯磺酰胺誘導啟動子IN2-2在植物中的表達研究.pdf

1、常見的植物化學誘導基因表達系統(tǒng)包括乙醇誘導系統(tǒng)、四環(huán)素誘導系統(tǒng)、銅誘導系統(tǒng)、地塞米松誘導系統(tǒng)等。受環(huán)境條件、誘導物穩(wěn)定性以及成本等眾多因素的影響，這些化學誘導系統(tǒng)大多停留在實驗室研究范圍，幾乎未見在生產(chǎn)上廣泛應用。除草劑安全劑誘導系統(tǒng)與上述系統(tǒng)相比有明顯的優(yōu)點。首先，該系統(tǒng)誘導表達不需要特定轉(zhuǎn)錄因子參與，可以直接作用于啟動子，誘導系統(tǒng)簡單易控;其次，誘導系統(tǒng)所用誘導物是除草劑安全劑，已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上廣泛應用。因此該誘導系統(tǒng)有望在大田中得到

2、應用。
　　來源玉米的IN2-2、IN2-1和IN5-2啟動子能被乙酰苯胺類似物以及除草劑安全劑誘導表達。目前，主要在禾谷類作物和擬南芥上開展了相應的研究工作。本研究將IN2-2啟動子和GUS報告基因融合構(gòu)建載體，分別轉(zhuǎn)化煙草、芥菜和番茄。分別用乙酰苯胺和2-氯苯磺酰胺兩種化學物質(zhì)進行誘導處理，驗證該啟動子在上述植物中的誘導表達情況。并對轉(zhuǎn)基因番茄植株進行42℃高溫處理，觀察啟動子在環(huán)境脅迫下的表達穩(wěn)定性。實驗獲得以下結(jié)果:

3、>　　(1)轉(zhuǎn)基因芥菜植株的獲得
　　將載體PCABarIN2-2/GUS和PCABar35S/GUS對照載體用農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)入芥菜植株，獲得6株P(guān)CABarIN2-2/GUS轉(zhuǎn)基因芥菜植株和4株P(guān)CABar35S/GUS轉(zhuǎn)基因芥菜植株。
　　(2)轉(zhuǎn)基因煙草植株的獲得
　　將載體PCAKanIN2-2/GUS和PCAKan35S/GUS對照載體用農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)入煙草，獲得6株P(guān)CAKanIN2-2/GUS轉(zhuǎn)基因煙草植

4、株和3株P(guān)CAKan35S/GUS轉(zhuǎn)基因煙草植株。
　　(3)轉(zhuǎn)基因番茄植株的獲得
　　將載體PCAKanIN2-2/GUS用農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)入番茄，獲得12株P(guān)CAKanIN2-2/GUS轉(zhuǎn)基因番茄植株，并獲得T1代轉(zhuǎn)基因植株。
　　(4)乙酰苯胺誘導轉(zhuǎn)基因植株的GUS表達
　　乙酰苯胺能誘導轉(zhuǎn)基因煙草葉片中IN2-2啟動子控制的GUS表達，50mg/L和100mg/L誘導表達程度相當，均比200mgL誘導表達強

5、。但三種濃度誘導表達強度都比35S啟動子弱。
　　乙酰苯胺能誘導GUS基因在PCABarIN2-2/GUS轉(zhuǎn)基因芥菜種子發(fā)芽后的子葉和胚軸中表達。100mg/L誘導表達程度和35S啟動子表達相當。50mg/L和200mg/L誘導表達強度不如100mg/L。但乙酰苯胺處理后發(fā)芽時間較未處理對照野生型晚1-2天，顯示乙酰苯胺有一定的抑制種子發(fā)芽的作用。
　　乙酰苯胺能誘導IN2-2控制的GUS基因在番茄根、莖、葉和花中表達。GU

6、S組織化學染色顯示，在誘導第3天開始有表達，第5天誘導表達最強。但根和花中表達比莖和葉中強。50mg/L和100mg/L處理誘導效果好，200mg/L效果較差。GUS酶活性測定顯示，轉(zhuǎn)基因番茄葉片中100mg/L在處理第5天時，表達量最高92.7nmol/min/mg。
　　(5)2-氯苯磺酰胺誘導轉(zhuǎn)基因植株的GUS表達
　　2-氯苯磺酰胺對轉(zhuǎn)基因芥菜種子發(fā)芽有強烈抑制，種子胚軸不能伸長。但它能誘導芥菜萌發(fā)后種子子葉和胚軸中

7、IN2-2啟動子控制的GUS表達，表達程度和35S啟動子相當。但在種皮中未能誘導GUS表達。
　　2-氯苯磺酰胺能誘導轉(zhuǎn)基因番茄根、莖、葉和花中IN2-2控制的GUS基因表達。在誘導后第4或5天表達最強。GUS酶活性測定顯示，100mg/L濃度處理后3天，葉片中GUS活性達到最高表達量75.17nmol/min/mg。另外，200mg/L處理濃度對植株有藥害作用。
　　(6) PCAKanIN2-2/GUS轉(zhuǎn)基因番茄高溫脅迫