玉米淀粉合成酶I基因（zsS1）启动子载体构建及胚乳瞬时表达

论文摘要

玉米胚乳中起主要作用的是淀粉合成酶是zSSI,其编码基因是zsS1,该基因是玉米淀粉合成过程中的关键酶基因之一。本研究通过对本课题小组克隆的zsS1启动子（1637 bp）进行5′缺失,用来代替植物表达载体pCAMBIA1301上的CaMV35S组成型启动子,以gus为报告基因,构建了5个新的植物表达载体。经基因枪轰击后,在授粉后15天的玉米自交系18-599胚乳上进行瞬时表达。然后,用荧光定量检测GUS表达量,测定启动子的活性,对zsS1启动子的不同缺失片段进行研究,以初步了解zsS1基因的调控机理。研究结果如下:1)构建了zsS1启动子各缺失体的瞬时表达载体pI1.6k,pI0.8k,pI0.5k,pI0.25k,pI0.18k。2)利用玉米胚乳瞬时表达检测zsS1启动子缺失体的功能,结果表明,在-762bp到-186bp之间存在一些抑制元件,负调控启动子的活性,尤其是在-470bp到186bp之间有起关键作用的抑制性元件;在-184bp到-137bp之间有某些增强元件,正调控启动子活性。3)GUS瞬时表达的结果表明,构建的zsS1启动子各缺失体表达载体都具有启动子活性,同时根据构建的pI0.25k缺失体调控下的GUS基因表达活性最强,初步确定zsS1启动子在玉米胚乳中的最短有效片段为-185到+51。4)经DNA序列分析,本研究中的玉米淀粉合成酶zsS1启动子序列,缺乏典型真核启动子的核心元件,TATA-box,属于不典型启动子。但该启动子含有“Inr（initiator）”elements和其它与转录因子结合的上游元件,表明zsS1基因的启动子具有特殊的组织形式,可能与其特殊的基因表达调控机制有关。对最强表达载体pI0.25k的序列分析表明,pI0.25k启动子具有CAAT-box,G-box,AACA-motif,这些重要的顺式作用元件。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1.文献综述
• 1.1 玉米淀粉合成酶SSI在淀粉生物合成中的作用
• 1.1.1 淀粉
• 1.1.2 淀粉的生物合成
• 1.1.3 SS在淀粉生物合成中的作用
• 1.2 高等植物启动子及其研究进展
• 1.2.1 启动子的基本概念
• 1.2.2 植物启动子的结构特征
• 1.2.3 启动子的分类
• 1.2.4 籽粒或胚乳特异启动子
• 1.2.5 启动子结合蛋白
• 1.2.6 启动子研究方法
• 1.3 本研究目的和意义
• 2.材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 植物表达载体的构建
• 2.2.2 重组质粒的转化与提取
• 2.2.3 基因枪轰击
• 2.2.4 转化后玉米胚乳的培养及检测
• 3.结果与分析
• 3.1 zsS1启动子序列的基序分布
• 3.2 zsS1启动子各缺失表达载体的构建及鉴定
• 3.2.1 zsS1启动子各缺失表达载体的构建
• 3.2.2 zsS1启动子各缺失表达载体的鉴定
• 3.3 zsS1启动子各缺失体在玉米胚乳中的瞬时表达
• 3.3.1 zsS1启动子各缺失体用基因枪轰击后的GUS检测结果
• 3.3.2 zsS1启动子各缺失体在玉米胚乳中的瞬时表达
• 3.4 -470bp到-186bp区域所含的顺式作用元件的分析
• 3.5 pI0.25k启动子缺失体对GUS表达的调控
• 4.讨论
• 4.1 玉米淀粉合成酶zsS1是不典型启动子
• 4.2 玉米淀粉合成酶zsS1启动子各缺失体的瞬时表达
• 4.3 GUS在玉米胚乳中的瞬时表达
• 4.4 以后研究思路
• 5.参考文献
• 6.附图
• 7.致谢