玉米受伤诱导基因Wip1的启动子克隆及表达分析

摘要：

植物蛋白酶抑制剂是抵抗动物摄食和病原侵染的重要防御蛋白。玉米Wip1（wound-induced protein）基因属于Bowman-Birk蛋白酶抑制剂（BBI）家族，了解Wip1（wound-induced protein）的启动子活性和Wip1组织表达特性、受胁迫诱导表达情况和在不同受伤时间下的表达模式，为抗虫基因在植物中应用提供新信息。以玉米叶片组织的cDNA为模板，采用克隆测序技术获得Wip1启动子序列和该基因的cDNA序列。将所得启动子与植物表达载体p1300连接，构建重组表达载体p1300-Wip1-GUS，并采用冻融法将其转入农杆菌LBA4404中。利用农杆菌介导的瞬时表达体系在玉米愈伤组织中对Wip1启动子的表达活性进行分析。利用热酚法提取玉米相应组织的总RNA，纯化后于含甲醛的变性胶中电泳分离，并将RNA转移到尼龙膜上，用[α-32P]dCTP标记探针的Northern blot技术对Wip1在玉米不同组织、不同胁迫条件、不同受伤时间下的表达模式进行分析。获得的启动子序列全长1737 bp，cDNA全长512 bp。将含有重组质粒p1300-Wip1-GUS的农杆菌侵染玉米愈伤组织，3 d后，GUS染色显示侵染部位变蓝，说明所克隆的启动子在玉米愈伤中能启动GUS正常表达。基于Northern blot技术的植物组织表达结果显示，正常情况下，Wip1仅在胚芽鞘中有一定的表达，在受伤后的胚芽鞘、根、茎、叶、雌穗、雄穗、花丝及苞叶中均大量表达；在所设置的胁迫处理时间（2 h）内，Wip1不受缺氧、低温、脱水、PEG、ABA、NaCL和IAA胁迫诱导，仅受伤害胁迫诱导表达；Wip1在玉米叶片受伤胁迫下，玉米叶片受伤2 h时，检测到了Wip1表达，4-24 h时表达量迅速提高且处于持续增加趋势。玉米Wip1特异地受机械伤害诱导表达；Wip1启动子是一种有效的伤害诱导特异性启动子。

关键词：玉米、受伤诱导、Wip1、丝氨酸蛋白酶抑制剂、Bowman-Birk

分类号：Q78;S572.01;Q5

资助基金：国家科技重大专项JY03-A-13

在线出版日期：2014-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2889-2896