拟南芥ERA1启动子截短克隆及转录活性分析

摘要

为鉴定控制ERA1基因在保卫细胞表达的顺式作用元件的位置，调控ERA1基因在保卫细胞中的表达。本研究以拟南芥ERA1基因为研究对象，基于其启动子区AAAAG/TAAAG特征基序，采用启动子截短策略，通过构建不同长度缺失片段与报告基因的融合表达载体，结合转基因植株的时空表达模式分析，鉴定控制ERA1基因在保卫细胞特异性表达的关键顺式作用元件的定位区间。成功克隆拟南芥ERA1基因启动子，构建了不同截短p1300-ERA1p::GUS载体，其长度分别为：1 405、1 078、911、577、397、262 bp。将构建成功的6个p1300-ERA1ps::GUS植物表达载体稳定转化拟南芥，对转基因拟南芥进行GUS染色分析。不同截短长度的ERA1ps::GUS融合载体（T-ERA1p::GUS至T-ERA1p1～T-ERA1p5::GUS）在转基因拟南芥叶片中表现出差异性的表达模式，当启动子截短至262 bp(T-ERA1p5::GUS)时，GUS在保卫细胞中的表达活性几乎完全丧失。实时荧光定量PCR(qPCR)分析也表明，在携带不同截短启动子片段（ERA1p至ERA1p5）的转基因植株中GUS报告基因的表达活性存在显著差异（P<0.05）。本研究通过GUS组织化学染色分析，成功证实了ERA1基因启动子区存在控制该基因在保卫细胞表达的关键顺式作用元件，并明确该顺式作用元件位于ERA1基因启动子区-397 bp至-262 bp范围内。这一发现将为后续精确筛选和鉴定控制ERA1基因在保卫细胞表达的核心顺式作用元件提供了明确的靶向区间。

关键词

拟南芥 / ERA1基因启动子 / 截短克隆 / 顺式作用元件 / 活性分析

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2023D01A26)