白桦BpPIN5基因启动子组织定位及外源激素应答分析

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.01.011

摘要/Abstract

摘要：

PIN家族蛋白作为IAA的极性输出载体，在植物胚胎发育、器官发育和向性生长，尤其是植物叶序、叶脉的形成及维管组织分化过程中起关键作用。为了明确白桦（Betula platyphylla）BpPIN5基因对外源激素的应答特性，实验以白桦全基因组DNA为参考，克隆获得BpPIN5基因的上游1 447 bp启动子序列，采用PLACE在线软件对该序列含有的顺式作用元件进行预测，结果表明，BpPIN5启动子序列含有生长素（IAA）、赤霉素（GA）、水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、乙烯（ET）等不同类型的生长素响应元件。实验构建了pro-BpPIN5：：GUS载体进行白桦转基因，GUS组化染色分析显示，BpPIN5启动子在白桦叶裂顶端、细叶脉及根中有转录活性。分别用IAA、GA、MeJA、SA及ABA激素处理转基因白桦，结果显示，BpPIN5启动子对上述5种激素在白桦第1叶片的裂叶边缘、第2叶的叶柄及根组织部位均有应答，且响应变化基本一致。研究结果为揭示白桦BpPIN5基因功能提供参考。

关键词: 白桦, 生长素运输载体, PINs, 激素应答

Abstract:

Being the polar carrier of IAA， PIN family proteins played a key role in plant embryonic development， organ development and tropic growth， especially in the formation of plant phyllodes， veins and vascular tissue differentiation.In order to identify the response characteristics BpPIN5 gene to exogenous hormones， the upstream 1447 bp sequence of BpPIN5 was cloned from the genome DNA of Betula platyphylla. The cis-acting elements in the sequence were predicted by PLACE online software. The results showed that the promoter sequence of BpPIN5 contained different types of auxin responsive elements such as auxin， gibberellin， Salicylic acid， abscisic acid， methyl jasmonate， ethylene respectively. Transgenic vector pro-BpPIN5：：GUS to B. platyphylla was constructed. GUS histochemical staining analysis reflicted that BpPIN5 promoter had transcriptional activity in the tip of leaf crack， venule and root of B. platyphylla respectively. After transgenic Betula platyphylla was treated with IAA， GA， MeJA， SA and ABA respectively， the results showed that BpPIN5 promoter responded to the five hormones above at the crack edge of the first leaf， petiole and root tissue of the second leaf， and the response changes were basically the same. The results would help to clarify the function of BpPIN5 in B. platyphylla.

Key words: Betula platyphylla, auxin carrier, PINs, hormon response

中图分类号:

S792.153

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图/表 6

图1

图2

表1

图3

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图5

参考文献 22

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顺式元件 CIS element	个数 Number	信号序列 Signal sequence	代码 Code	生物学功能 Biological function
ERELEE4	2	AWTTCAAA	S000037	乙烯响应元件
MYBGAHV	3	TAACAAA	S000181	参与赤霉素应答
GT1CONSENSUS	24	GRWAAW	S000198	细胞核调控蛋白GT-1结合位点，与光诱导基因，水杨酸诱导基因的表达有关
RAV1AAT	1	CAACA	S000314	病原菌及水杨酸响应的顺式调控元件
CATATGGMSAUR	4	CATATG	S000370	参与生长素反应
TGACGTVMAMY	1	TGACGT	S000377	顺式调控元件参与茉莉酸甲酯的反应
MYCCONSENSUSAT	25	CANNTG	S000407	ABA，低温应答，脱水相关MYB识别位点
MYB1AT	1	WAACCA	S000408	与脱水及ABA应答相关的MYB识别位点
GAREAT	3	TAACAAR	S000439	GARE（赤霉素响应元件）的结合位点
WRKY71OS	6	TGAC	S000447	病原菌及赤霉素应答相关的WRKY结合位点

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