豌豆Le启动子的功能研究-北京大学教务部.docVIP

豌豆Le启动子的功能研究 Production of the Promoter of Le(Length gene) in Garden Pea 生命科学学院97级 王萌 摘要 用PCR的方法从豌豆总DNA中克隆了Le基因（length gene）的启动子，命名为Le启动子。Northern 杂交的结果证明，Le基因主要在豌豆的根、茎中表达，在花和叶中的表达量很少，而果实中几乎没有表达。根据Le基因伸长组织特异的表达图式，推测Le基因的启动子为伸长组织特异的启动子。GFP基因作为报告基因，由Le启动子调控，在转基因烟草中表达。对转基因烟草叶片的荧光显微镜观察结果，以及用GFP基因作为探针，转基因烟草的Northern杂交的结果，证实了Le启动子的组织特异性。利用Le启动子，可以实现目的基因的组织特异表达，在理论研究和生产实践上都有重要的应用价值。 Abstract Stem length is one of the seven traits of garden pea from which Gregor Mendel established the laws of inheritance. The length gene (Le) encodes 3β-hydroxylase, which controls the GA1 biosynthesis from GA20 in pea. GA1 is the major gibberellin (GA) controlling stem elongation in pea (Pisum sativum L.). The Northern Blotting analysis showed the tissue-specific expression of Le gene in roots and shoots, using the coding sequence of Le gene as a probe. Based on the result, the promoter of Le gene shoμLd have tissue-specificity. Using PCR (Polymerase Chain Reaction), we cloned the promoter of Le gene (Le promoter) from the genomic DNA of G2 pea. Under the control of the Le promoter, the GFP gene was expressed in tobacco. Using the GFP gene as a probe, the Northern Blotting analysis of transgenic tobacco showed that the GFP gene expressed specifically in roots and shoots, especially in younger roots and shoots. The result identified the Le promoter is an elongating-tissue-specific promoter. Using the promoter, we can realize the elongating-tissue-specific expression of the foreign genes. 关键词 Le基因，Le启动子，GFP基因, 伸长组织特异 前言 Le 基因 孟德尔在建立遗传法则的过程中研究了豌豆的七个表型性状（种子的形状，种子和花的颜色，子叶的颜色，豆荚的形状，豆荚的颜色，花的位置，茎的高矮），茎的高矮（stem length）是其中之一。1917年，White发现茎的高矮决定于一种高度因子是否存在，并引入基因符号Le（Length）。隐性等位基因le的纯合体植株，与野生型Le的纯合体植株相比，茎节间距较短，植株矮小，高度只有Le植株的1/4 -1/5。 Brain和Hemming第一次将豌豆茎的高矮和赤霉素的作用（GA，gibberellins）联系在一起，给豌豆芽施加GA3，可刺激原本矮小的豌豆茎干伸长。Brain认为高茎豌豆中通常会产生与赤霉素相似的内源物质，并通过实验得以证实。赤霉素作为一种重要的植物激素，在茎干的伸长，种子的萌发和发育过程中，发挥着重要的作用。 豌豆中控制茎干伸长的赤霉素主要是GA1，由GA20经过3β-羟化酶的羟化作用形成。1984年Ingram等人通过放射性标记的方法，发现GA20向GA