紫苏ras基因启动子的克隆及序列分析

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1、紫苏RAS基因启动子的克隆及序列分析　　摘要：迷迭香酸合成酶（Rosmarinicacidsynthase，RAS）是紫苏（Perillafrutescens）迷迭香酸生物合成途径中的关键酶，采用基因组步移方法，克隆得到长度为2022bp的紫苏RAS基因5′端的启动子片段，并对启动子序列的转录起始位点和顺式作用元件进行分析。结果表明，紫苏RAS基因启动子调控区域除了含有基本的TATA-box和CAAT-box元件外，还含有多个与植物胁迫和生长相关的顺式作用元件，如脱落酸、茉莉酸甲酯和赤霉素响应的顺式作用元件等，另外还包含多个光响应顺式作用元件。　　关

2、键词：紫苏（Perillafrutescens）；迷迭香酸合成酶；启动子；克隆；序列分析　　中图分类号：Q785文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）10-2656-05　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.10.052　　Abstract：Therosmarinicacidsynthase（RAS）isconsideredtobeakeyenzymeinvolvedinrosmarinicacidbiosynthesispathwayofPerillafrutescens.A2022bpR

3、ASgenepromoterfragmentwasclonedusinggenomicwalkingtechnique.Theanalysisoftranscriptionstartpointandcis-actingelementsofthepromotershowedthatthefragmentcontainedtheconservedpromotersequence10，suchasTATA-box，CAAT-box.Furthermore，itcontainedmanyplantstressandgrowth-relatedcis-acti

4、ngelements，suchascis-actingelementinvolvedintheABA，MeJAandGAresponsiveness，andithasmanylightresponsiveelementsaswell.　　Keywords：Perillafrutescens；rosmarinicacidsynthase；promoter；cloning；sequenceanalysis　　基因的表达和调控是植物基因工程研究的重要内容，启动子作为转录水平调控中最主要的调控元件，对其功能及调控相关的研究已成为一个热点。启动子提供RNA聚合

5、酶及其转录因子识别和结合的DNA序列，能结合RNA聚合酶及其转录因子的区域称为顺式作用元件。植物基因启动子中包含多种重要的顺式作用元件参与调控下游相应基因的表达，并决定转录的方向和效率以及所用的RNA聚合酶类型[1]，因此，对植物启动子的研究有助于了解基因转录调控的表达模式及其调控机制。植物启动子由核心区域和上游调控区构成，核心启动子区域的结构通常包含TATA-box和转录起始位点。TATA-box位于转录起始位点上游几十个碱基处，毗邻核心启动子的上游区域即是启动子上游调控序列，富含转录因子结合位点。部分与逆境有关的启动子序列中还包含相应的与逆境诱导

6、相关的顺式作用元件，如脱落酸响应元件（Abscisicacidresponsiveelement）[2]、茉莉酸响应元件（Jasmonateresponsiveelement）[3]、乙烯响应元件（Ethyleneresponsiveelement）[4]和低温响应元件（Lowtemperatureresponsiveelement）[5]等。植物基因工程的启动子根据其作用方式及功能可分为3类：组成型启动子、特异型启动子和诱导型启动子[6]。10　　紫苏（Perillafrutescens）为唇形科紫苏属一年生草本植物，别名红苏、香苏、苏子、赤苏，是

7、国家卫生部第一批颁布的药食兼用的60种中药之一[7]，紫苏的茎叶和紫苏油中含有酚类、萜类、黄酮类以及花青素和多糖等多种具有生物活性功能的成分，其生物活性主要表现为抗氧化、降血脂、抑癌、抗炎、止血、提高记忆力和视觉能力等[8]。　　迷迭香酸合成酶（RAS）是迷迭香酸生物合成途径中将苯丙氨酸支路和酪氨酸支路连接合成迷迭香酸前体物质的关键酶[9]。目前，已经在多种植物中克隆得到RAS基因序列，如彩叶草[10]、香蜂草[11]和薰衣草[12]等，但迄今对迷迭香酸合成酶基因上游启动子的研究尚未见报道。因此，对RAS基因启动子序列的克隆及分析将有助于探究RAS基

8、因在紫苏迷迭香酸生物合成途径中的作用。在前期从紫苏中克隆所得RAS基因的基础上[13]，首先克隆RAS基因全