农业生物技术学报

作者：黄钢, 谭生龙, 孙婧, 陈利红

单位：1 江汉大学 系统生物学研究院,武汉 430056;2 湖北经济学院 信息与通信工程学院,武汉 430205

关键词：二穗短柄草,脱水应答元件结合蛋白(DREB),启动子,干旱诱导,GUS 染色,

脱水应答元件结合蛋白(dehydration responsive element binding protein, DREB)转录因子在植物 生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用。研究二穗短柄草(Brachypodium distachyon) DREB 转录因 子对禾本科作物 DREB 类转录因子抗逆分子机制的阐明具有一定的促进作用。本课题组前期针对二穗 短柄草 DREB 转录因子芯片数据的研究发现 BdDREB-30 (GenBank No. XM_003561067.4)响应多种逆境 胁迫。为进一步了解其功能,本研究采用 qPCR 技术研究了 BdDREB-30 基因在不同组织和 7 种非生物胁 迫条件下的表达模式,并采用 GUS 染色法研究了其启动子的功能。结果表明：BdDREB-30 基因在茎中的 表达量最高 ,在干旱和 H2O2 条件下其表达量显著高于对照。与其他物种同源蛋白的多序列比对结果表 明 ,BdDREB-30 蛋白质含 DREB/CBF 亚家族典型的 AP2/ERF 结构域和 A-1 亚类的特征序列。进化分析 显示其与大麦(Hordeum vulgare)和黑麦(Secale cereale)等麦类作物的同源蛋白亲缘关系相对较近。启动子 顺式作用元件分析结果显示,其启动子含有众多光响应元件,以及一些植物激素应答元件和一些胁迫应 答元件。构建 BdDREB-30 启动子的植物表达载体并转入烟草(Nicotiana tabacum),在低温、干旱和盐胁迫 处理条件下对转基因烟草叶片进行 GUS 染色。结果表明 BdDREB-30 启动子受干旱诱导较明显,是一种 干旱诱导型启动子。本研究为二穗短柄草 BdDREB-30 基因响应逆境分子机制的研究提供了理论依据。

来源：2022年第7期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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