尾叶枝叶组织中8个人工启动子转录特性

理想病原诱导型启动子可准确调控抗病基因的时空表达,在植物抗病基因工程中起着关键作用。将4个病原诱导元件F-box、S-box、Gst1-box、W-box和Mini35S片段组合得到8个人工病原诱导启动子(synthetic pathogen-inducible promoters,SPIP),按元件排列顺序命名为,FSGW、FSWG、GWFS、GWSF、SFGW、SFWG、WGFS、WGSF。再用其分别替换pBI121中控制gus表达的35S启动子得到重组质粒后导入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)GV3101。用农杆菌渗入法转化尾叶桉(Eucalyptus urophylla)叶盘,12 h后用GUS染色法检测启动子本底活性。其余叶盘用水杨酸,青枯菌,疫霉菌孢子诱导处理12 h后,提取总RNA、反转录得cDNA,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)检测人工启动子的诱导转录特性。GWFS和SFWG对应的叶盘GUS染色较为明显,本底活性相对较高,其余6个启动子本底活性较低,对应的叶盘不着色或着色浅。设CaMV35S的转录活性为1,qPCR结果显示:受水杨酸诱导时,GWSF和SFWG活性升高明显,分别为0.931和1.362;受青枯菌诱导时,WGFS活性升高到0.945;受疫霉菌孢子诱导时,GWFS、SFGW和WGFS活性升高明显,分别为2.030、1.979和2.351。结果表明:病原诱导元件的排列组合显著影响人工启动子的转录特性;8个启动子中WGFS具有本底低、诱导活性相对较高的优点,将其进一步优化后可应用于植物转基因抗病育种。