赤丸芜菁brchs表达特性及启动子特性分析

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1、东北林业大学硕士学位论文赤刃芜菁BrCHS表达特性及启动子特性分析姓名：张荔申请学位级别：硕士专业：发育生物学指导教师：李玉花20110629摘要查尔酮合成酶(删S)是高等植物体内花色素合成途径中的第一个关键酶，它催化的反应是类黄酮合成途径中的重要步骤，CHS基因表达量的增加或减少都可能导致花色产生变异。目前的研究发现，Uv．A可以特异诱导花青素合成依光型津田芜菁体内倒S基因的表达。为了研究在非依光型赤丸芜菁中CHS的光诱导表达特性和启动子的相关活性，本论文以非依光型花青素合成的赤丸芜菁为试验材料，克隆了BrCHS基因及启动子片段，对BrCHS拷贝数和表达特性进行了分析，并对获得

2、的基因进行生物信息学分析，利用实时定量PCR技术分析非依光型花青素合成的赤丸芜菁中CHS基因在不同组织中和在Uv诅光诱导下的表达模式，并转化烟草叶片对启动子进行分析，检测报告基因的表达活性。研究的主要结果如下：l赤丸芜菁CHS的克隆及拷贝数从赤丸芜菁中克隆了BrCHS的基因片段，将获得的1263bpBrCHS基因序列片段与GenBank中同源序列进行BLAST比对，结果表明该片段与GenBank中Brassicanapuschalconesynthase(Chs)gene，exonl，2andpartia．(登录号为GQ983005．1)的部分序列具有98％的同源性，其中含有两个

3、外显子和一个内含子。Southern杂交结果表明，BrC：?了：躔因在赤丸芜菁基因组中至少有四个拷贝，属于多基因家族。2．赤丸芜菁CHS的表达特性在检测的不同组织中，非依光型赤丸芜菁a弼在下根皮的表达最多，上根皮次之，叶子中最少。赤丸芜菁CHS在UV-A诱导下幼苗的表达特性说明，UV-A能够诱导BrCHS的表达，且在幼苗下胚轴的中间部位受诱导表达最明显，推测在该部位存在光特异诱导花青素合成的调控途径，说明存在着光诱导的组织特异性表达。3赤丸芜菁CHS基因5，非翻译区具有启动活性克隆了赤丸芜菁BrCHS的5’非翻译区，结果表明该片段与GenBank中Brassicarapasubs

4、p．pekinensiscloneKBrB008108(登录号为ACl89212)的全长序列具有99％的同源性。生物信息学分析结果显示，该序列除了具有一般真核生物启动子结构所普遍具有的保守序列如CAATbox和TATAbox等保守序列外，找到了很多与光诱导相关的保守序列，如：ACE、ATCT-motif,BoxII、G—Box、GATA—motif,GTl一motif,TCT-motif,Spl和chs-Unit1ml。通过农杆菌介导的遗传转化技术将BrCHS启动子重组体转化烟草，在稳定遗传的转基因烟草中定性分析启动子的活性，通过GUS组织化学染色法对CHS基因的表达情况进行了检

5、测，结果表明克隆的BrCHS基因5’非翻译区序列具有启动子活性。关键词：CHS；启动子；UVA；功能分析；转基因烟草AbstractChalconesynthase(CHS)isakeyenzymeduringthepathwayofanthocyaninbisynthesisinhigherplants．Itcatalyzesthefirstcommittedstepintheflavonoidpathway．AnincreaseordecreaseintheexpressionofCHSgenemayleadtochangeofflowercolour．Accordingto

6、theformerresearch,UV—AcallinduceCHSgeneexpressionspecificlyandsynthesizeanthocyanininturnip‘Tsuda’whichissensitivetolightwhilesynthesizinganthocyanin．InordertostudytheexpressioncharacterandthepromoteractivityofCHS,YurugiAkamaru,whichhasacharacteristicofthelight-independentanthocyaninbiosynthe

7、sis，Wasusedasmaterials．CHSgeneanditspromoterwereclonedbyPCR,genecopynumbersandgeneexpressioncharacteristicsofCHSwereanalyzed，nesequenceofobtainedgenehasbeenanalyzedbybioinformatictools．ExpressionpatternsofCHSgeneinducedbyUltraviolet-AinYurugi