农业生物技术学报

作者：魏琦超, 王亚丽, 周岩

单位：河南科技学院 生命科技学院,新乡 453003

关键词：蒺藜苜蓿,豆球蛋白,种子特异性启动子,

基金：河南省高等学校重点科研项目计划(17A180004); 河南省重点研发与推广专项(202102110148)

在改善种子的营养品质和利用种子生物反应器(seed-based bioreactor)生产有工业或药用价值的蛋白质等基因工程实践中,需要使用种子特异性启动子驱动外源基因的转录。种子贮藏蛋白(seed storage proteins, SSPs)为高等植物种子成熟过程中合成并贮存的大量贮藏蛋白质的总称,其基因的启动子是种子特异性启动子的重要来源。为发掘蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的种子特异性启动子,本研究克隆其主要贮藏蛋白豆球蛋白基因Mt1g072600编码区上游2 075 bp启动子序列(命名为: PMt1g072600),利用网站PLACE和PlantCARE预测顺式作用元件(cis-acting elements),发现其含有E-box、A/T rich element、P-box等多个种子特异性启动子相关顺式作用元件。构建其驱动β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase, GUS)基因的植物表达载体并进行拟南芥(Arabidopsis thaliana)的遗传转化,转基因拟南芥种子中GUS表达情况分析发现,Mt1g072600基因启动子PMt1g072600驱动GUS的表达量极显著地高于PCaMV35S,转基因拟南芥各组织/器官的组织化学染色结果表明PMt1g072600驱动GUS表现出种子表达的特异性。本研究克隆的蒺藜苜蓿来源的种子特异性启动子PMt1g072600,可用于驱动外源基因在转基因植物种子中特异性转录,为植物基因工程领域种子特异性启动子的选择和使用提供参考。

来源：2021年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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