荔枝组织特异表达基因分析及叶片特异启动子的分离与鉴定
Analysis of Tissue Specific Expression Genes and Identification of Leaf-specific Promoter from Litchi
转基因育种具有可定向改良性状,育种周期短等优势,是荔枝遗传改良的重要潜在育种手段.适宜的植物表达载体是转基因育种技术的关键,启动子是构建载体的核心元件.包含组织特异型启动子的载体可介导外源基因在特定组织表达,具有更多应用价值.本研究通过比较荔枝叶、根、果皮、果肉以及果核等不同组织的转录组差异,筛选获得组织特异性表达基因.以获得的其中两个叶片特异表达基因为对象,分别克隆获得了其启动子,构建连有荔枝类甜蛋白(LcTLP)基因的植物表达载体,通过基因枪进行了瞬时表达验证,并用花粉管通道法转入了荔枝基因组中.本研究的主要结果如下:1、对荔枝转录组数据进行了比较分析,获得了荔枝5个组织共2072个组织特异表达基因,分别是:1123个叶片特异表达基因,556个根特异表达基因,98个果皮特异表达基因,128个果肉特异表达基因,167个果核特异表达基因.对部分基因表达的定量PCR分析发现,这些基因的表达特征与转录组分析结果一致.2、应用PCR法克隆了两个叶片特异表达基因LcFKBP16-2和LcGRX的启动子.对这两个启动子的碱基序列进行分析,发现这两个启动子有很多相似性,如两个启动子均含有大量CAAT-box、TATA-box及与光应答作用相关的元件等.两个启动子序列均包含很多其它顺式调控元件.3、分别将LcFKBP16-2、LcGRX基因启动子与LcTLP基因、去CAMV 35S启动子的pCAMBIA1304质粒按一定顺序连接,构建了植物表达载体pCAMBIA1304-FKBP16-2-TLP、pCAMBIA1304-GRX-TLP.通过基因枪轰击法检测这两个表达载体在各组织中表达的特性,结果表明,这两个启动子均不能调控GUS基因在果肉中表达,但能调控GUS基因在其它组织如叶片、根、果皮以及果核中表达,表现出组织表达特异性.4、将构建的两个植物表达载体通过花粉管法转化紫娘喜和白糖罂荔枝,获得一批实生苗,从中鉴定出5株含pCAMBIAl304-FKBP16-2-TLP的白糖罂阳性植株.
- 作者：
- 孙琴
- 学位授予单位：
- 海南大学
- 专业名称：
- 农业生物技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 王家保
- 中图分类号：
- S667.1
- 关键词：
- 荔枝(Litchi chinensis Sonn.)；组织特异表达基因；启动子；基因枪瞬时表达；花粉管通道
- Litchi(Litchi chinensis Sonn.); tissue-specific expression gene; promoter; transient expression with particle bombardment; pollen tube pathway;