双病原物诱导启动子驱动的GUS基因活性分析

【作者】 王丹丹； 刘爱新； 唐丽丽； 孔维文；

【机构】 山东农业大学植物保护学院； 扬州大学园艺与植物保护学院；

【摘要】 植物抗病基因工程是植物抗病育种常用的工具之一,利用病原物诱导启动子驱动功能基因以提高植物的抗病性比组成型启动子有明显的优势。植物在环境中经常同时遭受不同病原物的为害,因而植物需要广谱的抗病性。由于单个启动子受诱导因子谱的限制,利用单一病原物诱导启动子驱动功能基因的表达,对入侵病原物的打击范围是有限的。本研究把两个具有高度病原物诱导特异性的启动子EP和HP构建到同一个植物表达载体上,通过对烟草的遗传转化,分析转基因植株中启动子的诱导表达活性,阐明串联两个启动子,可以增加诱导因子的范围,扩大转基因植物的抗病谱,这对于抵抗几种病原物的侵染尤其有重要意义。为检测转基因植株中启动子的诱导表达活性,从RNA水平、GUS的定性、定量检测等方面,对不同病原物诱导的启动子活性进行了研究。为明确单、双启动子是否存在诱导表达量的差异,用荧光PCR法对GUS基因的诱导表达活性进行了定量检测。结果发现,转基因植株经P.nicotianea、R.solanacearum和激发子Parasiticein诱导6h后,双启动子HP+EP驱动的GUS基因的诱导表达活性比单启动子HP驱动的GUS基因活性高5.9-8.0倍,比EP驱动的GUS基因活性高6.7-7.9倍;双启动子EP+HP比单启动子HP的诱导表达活性高5.0-5.7倍,比EP高4.7-6.5倍,双启动子与单启动子的活性差异均达极显著水平。双启动子HP+EP和EP+HP的诱导表达活性也存在极显著差异,而两个单启动子HP和EP之间没有明显差别。同时,用荧光PCR法对GUS的诱导表达活性进行了动态检测,发现双启动子HP+EP的诱导表达高峰一般出现在诱导后6-10h,而双启动子EP+HP的活性高峰一般在诱导后8-14h。在检测的时间范围内,双启动子的诱导活性始终高于单一启动子。更多还原