控制基因盐诱导且根系优势表达的小麦启动子Tasipro3克隆及功能分析

Cloning and Functional Analysis of Wheat Promoter Tasipro3 Controlling Genes Expression with Salt-inducible Root-preferential Pattern

摘要在土壤盐胁迫下,小麦根系吸收水分和营养物质的功能受到抑制,从而影响植株的经济产量.因而,开展小麦耐盐育种,提高根系耐盐性是重要途径之一.使耐盐基因在根系中优势表达,并且在盐胁迫下增强表达,将显著提高根系耐盐性.而克隆和鉴定具有双重控制功能的启动子,是实现耐盐基因精准调控的基础.鉴于此,本研究利用Genevestigator在线生物信息学分析软件,筛选到425个盐诱导根系优势表达的探针,并从中选出2个候选探针,用于启动子验证.以1周龄小麦品种中国春的幼苗为材料,将其根系置于200 mmol/L的NaC1溶液中,分别于0h、0.5 h、1h、2h、4h和8h进行根系取样,用于表达模式分析.结果表明,Ta.5463.1.A1_at探针的基因表达模式更符合生物信息学预测的结果,受盐胁迫诱导表达显著上调,且基因优势表达于根系.为进一步验证相应基因启动子的功能,对此探针对应的启动子区进行了克隆,并连接到启动子验证载体中,遗传转化获得转基因拟南芥植株.盐诱导后GUS染色的实验结果表明,该启动子使GUS报告基因在盐处理下表达量显著提高,且主要在根系表达.本研究成功克隆了耐盐遗传改良专用启动子,为小麦分子抗逆育种提供了优异资源.