内含子1、2对水稻pib基因启动子活性影响的转基因分析.pdfVIP

江苏农业科学 2012年第40卷第3期 一 15一 李江涛，杨世湖，陈苗苗，等．内含子1、2对水稻p曲基因启动--y-~性影响的转基因分析[J]．江苏农业科学，2012，40(3)：15—19 内含子 1、2对水稻pib基因启动子 活性影响的转基因分析 李江涛，杨世湖，陈苗苗，万建民 (南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室，江苏南京210095) 摘要：采用p拍启动子3端缺失一GUS构建转基因分析法，将位于pib结构基因起始密码子上游、pib启动区下游 的2个内含子依次敲除来研究这2个内含子对pib启动活性和暗诱导活性的影响。转基因水稻植株的荧光定量分析 显示 ：这2个内含子及相邻pib启动子下游3端序列缺失都不能使pib启动子丧失其启动活性和暗诱导活性，但随着 内含子被敲除，不仅pib启动子的启动活性明显下降，而且其暗诱导活性也明显下降。这表明这2个内含子具有增强 启动子启动活性和暗诱导活性的功能，这也说明内含子不仅能参与结构基因转录后的再剪接，一些内含子也能参与启 动子启动活性和启动子内含的暗诱导元件诱导活性的调节。 关键词：水稻；基因表达；内含子；暗诱导 中图分类号：$511．01 文献标志码 ：A 文章编号：1002—1302(2012)03—0015—04 pib基因属于NBS—LRR(nucleotidebindingsites—leucine 序列的参与 ；高等植物蔗糖合成酶基因，如马铃薯的Sus3、 — richrepeats)抗病基因家族，是从水稻中克隆出的第一个抗 SuM 等基因5非翻译区中存在的大 内含子也强烈影响基因 稻瘟病主效基因…。携带p 基因的水稻品种曾广泛应用于 的表达模式 。总之，现在普遍认为内含子的存在对于真核 我国的稻瘟病区，近年来虽在我国的部分地区出现了pib基 基因的有效表达是必不可少的。 因抗病力丧失现象，但该基因在很多地区，尤其是对江苏、 前人报道，接种病原菌不能有效诱导pib基因表达，而 云南、吉林等稻区的稻瘟病菌株仍表现较高水平的抗性 ，在 黑暗处理、温度、茉莉酸、水杨酸等环境和化学因素却能有效 水稻育种和生产上仍具有较高的利用价值 “。 地诱导pib基因的表达 。本实验室李婵娟等证实了pib基 含pib基因的克隆片段长 10322bp，包含了5．4kb左右 因这一特殊响应方式是其启动子的属性--。邵克强等证明 的结构基因(ORF)、ATG密码上游3573bp的启动子区段和 了YTlCANrIYY是赋予pib启动子暗诱导性的功能性元件，而 终止密码后的 1000多bp的下游区段。pib是一个分裂基 且其暗诱导活性可能是累加的 。刘凯等证实了pib启动子 因，有3个外显子和4个内含子，有趣的是其中2个内含子是 中的YTcANTYY暗诱导元件不仅有暗诱导活性，还能补偿 在结构基因的起始密码之前，另外2个在起始密码子之后的 TATA、CAAT所缺失的功能 。但是pib启动子下游3端的 ORF之内。 2个内含子，它们恰好位于结构基因起始密码子 ATG之前、 多数真核基因都有内含子，通常内含子所包含的DNA碱 启动基因之尾，对于这2个内含子究竟是与上游的启动基因 基数是外显子中DNA碱基 的5—1O倍 J。内含子肯定与 调控有关还是与其下游的结构基因的再剪接有关尚缺少验证 mRNA前体剪接为成熟mRNA有关 ，但内含子并不仅仅是在 性研究。本研究用缺失体pib启动子片段 一GUS融合体的转 mRNA成熟过程中被剪切掉的无用填充物。近来人们对这些 基因水稻来分析内含子与启动子的关系。 内含子序列的功能提出了许多新的见解，如内含子不仅在维 1 材料和方法 持染色体的特定结构、结构基因的进化和结构基因序列的保