| 大豆紫色酸性磷酸酶基因GmPAP4启动子结构与活性分析 |
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| 引用本文： | 孔佑宾,李喜焕,张彩英.大豆紫色酸性磷酸酶基因GmPAP4启动子结构与活性分析[J].中国农业科学,2017,50(3):582-590. |
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| 作者姓名： | 孔佑宾 李喜焕 张彩英 |
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| 基金项目： | 转基因生物新品种培育科技重大专项（2014ZX0800404B）、河北省自然科学基金（C2014204035） |
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| 摘 要： | 【目的】克隆GmPAP4启动子(PAP4-pro),并分析其表达特性,为进一步研究其作用机制奠定基础。【方法】依据GmPAP4 c DNA序列(Gen Bank No.HQ162477),通过比对大豆参考基因组,设计特异引物,克隆GmPAP4启动子序列,通过PLACE与Plant CARE在线生物信息学数据库预测该启动子相关调控元件。构建GmPAP4启动子驱动GUS表达载体(PAP4-pro-GUS)并转化根癌农杆菌GV3101;通过Floral dip法将PAP4-pro-GUS转化拟南芥,利用卡那霉素(Kan)抗性筛选和特异引物的PCR鉴定,最终获得T3转基因拟南芥。通过对T_3转基因拟南芥不同组织GUS染色,分析启动子的组织表达特性,将T3转基因拟南芥通过适磷和植酸磷处理,20 d后,取其根部进行GUS活性和表达分析,研究启动子对不同磷环境的响应。【结果】克隆了GmPAP4上游启动子序列,通过PLACE与Plant CARE在线生物信息学数据库预测显示,GmPAP4启动子除含有启动子核心的调控元件外,还含有(1)组织特异调控元件:as1(根系特异表达调控元件)和Skn-1_motif(胚乳特异表达调控元件);(2)应答元件:TC-rich repeats(逆境胁迫反应调控元件)和Box-W3(真菌应答相关调控元件);(3)结合位点:MBS(MYB转录因子的结合位点)等。不同组织GUS染色结果显示,转基因拟南芥整个根系GUS染色较深,茎、叶中仅微管组织有较明显GUS染色,花瓣微管组织中也能观察到微弱GUS染色。定量PCR结果显示,植酸磷处理条件下转基因拟南芥根系GUS表达比适磷处理提高了1.3倍(P0.05);同时GUS活性测定显示,与适磷处理相比,植酸磷处理条件下转基因拟南芥根系GUS活性提高了1.9倍(P0.05)。【结论】获得大豆GmPAP4启动子,通过不同组织GUS染色和不同磷环境GUS表达分析显示该启动子主要在根部且受低磷信号诱导表达,为诱导型启动子。
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| 关 键 词： | 大豆 GmPAP4 启动子 组织特异性 植酸磷响应 |
| 收稿时间： | 2016-10-06 |
Construction and Activity Analysis of the Promoter of Purple Acid Phosphatase Gene GmPAP4 in Soybean |
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| KONG YouBin,LI XiHuan,ZHANG CaiYing.Construction and Activity Analysis of the Promoter of Purple Acid Phosphatase Gene GmPAP4 in Soybean[J].Scientia Agricultura Sinica,2017,50(3):582-590. |
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| Authors: | KONG YouBin LI XiHuan ZHANG CaiYing |
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| Institution: | College of Agronomy, Agricultural University of Hebei/North China Key Laboratory for Germplasm Resources of Ministry of Education, Baoding 071001, Hebei) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | soybean GmPAP4 promoter tissue specificity response to phytate phosphorus starvation |
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