两种不同化感潜力水稻CYP73A38基因及其启动子的克隆分析

发布时间：2021-02-27 11:08

　　水稻化感作用指水稻通过向环境中释放次生代谢产物来影响周围植物的生长。本研究以国际公认的化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont为材料,克隆肉桂酸-4-羟化酶（C4H）编码基因CYP73A38的cDNA序列进行对比分析,发现两种水稻在该基因的序列差异极小,存在6个位点差异。为了进一步揭示两种水稻化感潜力不同的原因,对CYP73A38启动子进行了克隆分析,获得CYP73A38基因启动子序列,该启动子序列包含CAAT-box、TATA-box、光响应元件、赤霉素响应元件、生长素响应元件、低温响应元件等多个顺式作用元件及MYB类转录因子结合位点,且差异位点均不在顺式作用元件上,由此推测两种水稻化感潜力的差异与基因结构没有相关性。不同化感潜力水稻CYP73A38基因及其启动子的克隆与序列分析,将为进一步研究CYP73A38基因的表达调控及其启动子功能分析提供参考,为加快水稻化感抗性品种的选育进程提供依据。 

【文章来源】：基因组学与应用生物学. 2020,39(09)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

CYP73A38基因PCR扩增电泳

经PLACE在线预测启动子顺式作用元件，分析结果表明，化感水稻和非化感水稻CYP73A38的启动子序列中均含有CAAT-box、TATA-box等高等植物的核心启动子顺式作用元件，多种光响应作用元件4cl-CMA2b、AAAC-motif、ACE、AE-box、AT1-motif、ATCT-motif、Box 4、G-Box、GT1-motif、LAMP-element、TCCC-motif，调节脱落酸、赤霉素、水杨酸响应的作用元件ABRE、TATC-box、P-box、TCA-element，茉莉酸甲酯响应顺式作用调节元件CGT-CA-motif、TGACG-motif，厌氧响应元件ARE、GC-motif，分生组织响应元件CAT-box，低温响应元件LTR，还含有生长素响应元件TGA-element及MYB类转录因子结合位点(表2)。图3 CYP73A38启动子PCR扩增电泳

图2 三种水稻CYP73A38氨基酸序列比对进一步对比分析日本晴、化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont中CYP73A38的启动子序列发现(图4)，三者的的启动子序列有98.17%的一致性，在49个位点上存在差异。值得注意的是，这些差异位点均不在顺式作用元件上，因此认为两种水稻化感潜力的差异与该基因结构差异的没有相关性。而进一步推断在杂草胁迫下，引起两种水稻化感能力差异的原因可能是由于化感及非化感水稻中CYP73A38受到的调控机制不相同，进而导致CYP73A38基因表达量的差异。

【参考文献】：
期刊论文
[1]芍药C4H基因的克隆及其在钙处理下的表达特性分析[J]. 陈德伟,王昕,李红叶,汤梓岸,汤寓涵,陶俊,赵大球.  分子植物育种. 2018(09)
[2]水稻化感作用与杂草的生物防治[J]. 郭怡卿,陆永良.  中国生物防治学报. 2015(02)
[3]烟草苯丙烷代谢途径关键酶肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酸-辅酶A基因的分离及表达特性分析[J]. 于利,张彦,陈爱国,梁洪波,Qamaruddin Jogi,徐文玲,许娜.  植物遗传资源学报. 2014(05)
[4]旱直播条件下强弱化感潜力水稻根际微生物的群落结构[J]. 熊君,林辉锋,李振方,方长旬,韩庆典,林文雄.  生态学报. 2012(19)



本文编号：3054144