水稻OsCPK9基因啟動子的克隆及功能研究.pdf

1、鈣離子作為第二信使，在植物響應逆境脅迫和生長、發(fā)育的過程中扮演著重要角色。目前在高等植物體內發(fā)現(xiàn)有三類鈣信號感受器，其中鈣依賴性蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinases,CDPKs)是一種響應性感受器，它既是Ca2+的感受器，又是效應器，CDPKs廣泛分布于植物體內。近年來隨著人們對CDPK研究的不斷深入，越來越多的證據表明，CDPK與植物的發(fā)育、激素應答、代謝調節(jié)、逆境脅迫以及防御反應等過程密切相關

2、。研究發(fā)現(xiàn)，干旱、低溫脅迫以及稻瘟病病原菌侵染等均能上調OsCPK9基因的表達，顯示OsCPK9在水稻的生物和非生物脅迫信號傳導中具有重要作用。
　　啟動子是位于轉錄起始位點上游、能被RNA聚合酶識別、并與之結合從而啟動下游基因表達的一段特異性DNA序列，是植物重要的順式作用元件之一。啟動子決定基因在植物體內表達的時空特異性，被稱為基因精確表達與調控的“分子開關”。為了更好地研究OsCPK9基因的表達調控模式和作用機理。我們成功克

3、隆了水稻OsCPK9基因上游約2kb的序列，作為其啟動子區(qū)，利用植物順式作用調控元件數(shù)據庫（Database of Plant Cis-acting Regulatory DNAElements,PLACE）進行順式表達元件分析，并且成功地構建了POsCPK9::GUS表達載體，研究其表達特性，主要研究結果如下：
　?。?）從水稻栽培品種日本晴基因組中克隆了OsCPK9基因上游2114bp的序列，作為OsCPK9基因啟動子區(qū)。生物

4、信息學分析發(fā)現(xiàn)，該序列含有多個與植物生長發(fā)育、各種生物與非生物逆境脅迫相關的響應元件，暗示OsCPK9基因啟動子可能在植物生長發(fā)育和響應脅迫過程等多種信號通路中扮演著重要作用。
　?。?）成功的構建POsCPK9::GUS真核表達載體，利用瞬時表達技術轉化野生型煙草WT4，經過GUS組織化學染色發(fā)現(xiàn)，POsCPK9驅動的GUS基因在煙草莖和葉片中表達水平較高，在花藥中表達次之，在根、柱頭、花瓣、花萼中有少量表達，GUS活性測定結果

5、與組織化學染色實驗結果一致。實驗結果表明POsCPK9具有啟
　　動子活性，且表達在不同的組織中存在著差異性。
　?。?）采用農桿菌介導的瞬時表達技術分析表明，植物激素脫落酸（ABA）和滲透物質PEG-6000對POsCPK9驅動的GUS基因的表達有誘導作用，經過3μmol/LABA和20％PEG6000處理的煙草葉片，其GUS活性較未誘導葉片均有不同程度的提高。
　?。?）利用構建成功的POsCPK9::GUS真核表