丹参psbD基因启动子初步研究

发布时间：2019-05-08 16:46

【摘要】：丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge.)根茎是我国传统中药材,具有较高药用价值。目前丹参药材主要以人工种植满足市场需求,但时常遭受季节性干旱造成死苗或影响产量。研究已发现,丹参叶绿体对中度以上干旱非常敏感,常造成光合作用功能下降,但其机理不清楚。光系统Ⅱ具有吸取光能、引发电荷分离、传递电子并且催化水分解功能。D2蛋白是组成光系统Ⅱ复合体的核心之一,研究其编码的psbD基因,对揭示丹参光合作用机理具有重要意义。本研究选取陕西天士力公司提供的优良丹参SH-B,对psbD基因上游1355 bp片段进行克隆,并以全长启动子为模板设计出5’端缺失启动子片段,再分别与报告基因GUS相融合,构建多个表达载体,使用GV3101农杆菌浸染本氏烟草叶片,分析各启动子片段瞬时表达差异,从而验证psbD基因启动子功能,旨在为后续研究丹参响应干旱胁迫的光合作用机理及与育性之间的关系奠定基础。取得的主要结果如下:(1)以丹参叶绿体DNA为模板克隆了丹参psbD基因上游启动子区(1355 bp)。在PLACE网站上分析全长启动子,发现含有多个与外部环境有关的顺式作用元件,如CAAT-box、ATCA-motif、MBS等。(2)用Primer 5.0设计特异引物,以全长启动子为模板,克隆出1147 bp,891 bp,746bp,582 bp,451 bp,323 bp,230 bp,142 bp 8个5’端缺失片段。将全长启动子以及8个5’端启动子缺失序列与去除CaMV 35S启动子的pCAMBIA1304连接,成功构建出表达载体,按序列长度分别定名为:SalP-1355、SalP-1147、SalP-891、SalP-746、SalP-582、SalP-451、SalP-323、SalP-230、SalP-142。(3)将已构建好的表达载体转导GV3101农杆菌,瞬时转染本氏烟草叶片,对叶片进行GUS染色分析,结果显示,全长启动子以及各5’端缺失启动子均可驱动GUS基因表达,且各启动子活性有明显差异。(4)用含有各表达载体的农杆菌GV3101转染烟草叶片,提取总RNA,反转录成cDNA后进行RT-PCR定量分析,结果表明SalP-1355和SalP-451表达水平最高,SalP-582最低。结合生物信息学分析推测,在1355 bp-891 bp、746 bp-582 bp、451 bp-230 bp区间内可能有增强子存在,在891 bp-746 bp、582 bp-451 bp、230 bp-142 bp区间可能有沉默子存在。
[Abstract]:Salvia miltiorrhiza (Salvia miltiorrhiza Bunge.) Rhizome is a traditional Chinese medicinal material in China, which has high medicinal value. At present, Salvia miltiorrhiza is mainly planted to meet the market demand, but often suffered from seasonal drought caused by dead seedlings or affecting the output of Salvia miltiorrhiza. It has been found that the chloroplast of Salvia miltiorrhiza is very sensitive to moderate drought and often causes the decline of photosynthesis, but its mechanism is not clear. Photosystem 鈪，

本文编号：2472066