农业生物技术学报

作者：李丹丹, 王庆, 许鑫, 于景盛, 吴卫

单位：1 四川农业大学 农学院,成都 611130; 2 贵州省药用植物繁育与种植重点实验室,贵阳 550025

关键词：红花,脂肪酸脱氢酶,功能分析,启动子,

基金：国家自然科学基金(81274020); 贵州省药用植物繁育与种植人才基地(黔人领发[2013]15号)

亚油酸通过调节膜脂的流动性参与植物代谢和各种胁迫反应,是植物脂类中主要的多不饱和脂肪酸。脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturase 2, FAD2)是亚油酸生物合成的关键酶,由FAD2基因编码,红花(Carthamus tinctorius)种子CtFAD2-1基因是其亚油酸生物合成的主要基因。本研究采用染色体步移方法克隆了红花CtFAD2-1基因,构建了含不同缺失启动子片段(P1: 821 bp; P2: 564 bp;P3: 230 bp;P4: 60 bp)的植物表达载体,并稳定转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),并利用转基因方法对其功能进行验证。结果发现,该启动子中存在热激响应元件(heat responsive element, HSE)、低温响应元件(low temperature response, LTR)、干旱响应元件(MYB response, MBS)等非生物胁迫应答相关顺式元件,以及损伤、真菌及茉莉酸甲酯等响应基序。通过构建CtFAD2-1基因启动子缺失表达载体并稳定转化拟南芥,转基因拟南芥的β-葡萄糖苷酸酶(glucuronidase, GUS)组织化学分析结果显示,GUS在拟南芥的花、成熟种子和角果壁均有表达,且对干旱、盐、冷、高温、伤口和脱落酸(abscisic acid, ABA)激素处理等均有响应,其中-230~-60 bp是拟南芥组织GUS活性的关键区域。红花CtFAD2-1基因启动子属于非种子特异型启动子,且受多种非生物胁迫诱导,这与其含有多种非生物胁迫响应元件相一致。本研究为CtFAD2-1基因启动子的利用和进一步研究CtFAD2-1基因的表达调控提供理论依据。

来源：2021年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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