cbdreb1a基因表达载体构建及转化水稻光温敏核不育系的研究

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1、杂交水稻(HYBRIDRICE)，2009，24(6)：49—53·49·．基础理论·BasicresearchCbDREB1A基因表达载体构建及转化水稻光温敏核不育系的研究陈浩东一，罗伯祥，陈芬，蒋建雄，李文彬，肖国樱'(1．湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128；2．中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙410125；3．中国科学院遗传与发育生物学研究所，北京100101)摘要：为了增强荠菜DREB1A基因在转基因水稻中的表达，构建了由Ubi启动子驱动的植物表达载体pUflCbDREB3300。通过基因枪转化法将

2、CbDREBIA基因导入水稻光温敏核不育系4008S，获得5个抗干旱胁迫的再生植株。运用PCR及Southern杂交技术对抗性再生植株进行鉴定，结果显示CbDREBIA基因已整合到水稻基因组中。干旱胁迫后转基因水稻植株脯氨酸含量显著高于对照，显示耐旱性增强。关键词：CbDREB1A基因；Ubiquitin启动子；载体构建；基因转化；水稻光温敏核不育系中图分类号：$511．Ol；Q78文献标识码：A文章编号：1005—3956(2009)06—0049—05干旱、高盐、低温是植物在其生长过程中经常遇力。但使用的启动子来源于双子叶植物

3、，其调控的到的非生物胁迫。在受到这些胁迫时，某些与逆境目的基因在水稻中的表达活性并不高，因此，构建一相关的基因会受到转录因子的调控，翻译成对细胞种适合在单子叶植物中表达的载体用于水稻耐逆境起重要保护作用的蛋白质；而一些与逆境不相关的性状改良研究，可能会取得更好的效果。基因则会被转录因子关闭，以减少逆境中细胞的消本研究拟通过构建Ubi启动子驱动荠菜耗卜。DREB1A基因的载体，并将其转入水稻，以获得抗逆1994年，Yamaguchi等对拟南芥rd29A基因性较强的转基因水稻新种质。的启动子区进行分析，发现了一个新的顺式作用元1材料与

4、方法件DRE(DehydrationResponsiveElement)，并检测到与DRE结合的蛋白质因子，即DREB(Dehydration1．1实验材料ResponsiveElementBindingProtein)转录因子，揭示大肠杆菌DH5ot菌株由本实验室保存。质粒了一条不依赖于ABA的信号转导途径。DREB1ApUI2GUS(含启动子和增强子)由中国科学院是这一信号途径中的一个重要的转录因子，虽然它遗传与发育生物学研究所提供。质粒pCbDREB1A们大部分是在冷诱导条件下被克隆出来的，但它们(含荠菜DREB1A基因)由

5、本实验室构建、保存。同样可以激活其它耐逆基因的表达，所以转质粒pCAMBIA3300由澳大利亚国际农业分子生物DREBIA基因不仅能够提高植物对低温的耐性，同学应用中心(CAMBIA)提供。供试水稻品种为粳型时还可以增强植物对干旱、高盐等非生物胁迫的耐光温敏核不育系4008S，由安徽省农业科学院张培受能力。由于DREB转录因子在提高植物抗逆江提供，本课题组繁殖、保存。基因工程中的作用显著，近年来与之相关的研究报1．2培养基道不断增多。LB液体培养基(1L)：胰蛋白胨10g，酵母提取荠菜(Capsellabursa-pastoris

6、)是一种常见的野物5g，NaC110g，pH值7．0～7．2，高压灭菌(固体生植物，与拟南芥同属十字花科，具有抗逆性强，耐瘠抗旱的特点；杜洪伟等。。于2008年成功地收稿日期：2009—04—14基金项目：转基因生物新品种培育科技重大专项(2008zx0800l一从荠菜中克隆到DREB1A基因并对其碱基和氨基酸003)；国家科技支撑计划区域项目(2007BAD77803)；中序列进行了分析，初步认为CbDREBIA基因对于提国科学院知识创新工程重大项目(KSCXI—Yw一03)高植物的耐逆性具有一定的作用。陈芬等将诱作者简介：陈浩

7、东(1984一)，男，广东揭阳人，在读硕士生。电话：0731—84637773；E—mail：chenhaodon0l@163．corn。导型启动子rd29A驱动的拟南芥DREBIA基因导入}通讯作者。电话：0731—84619770；E—mail：xiaoguoying@isa．ac．水稻不育系当中，提高了水稻对于旱胁迫的耐受能cn·50·杂交水稻(m侣尺，DRICE)，2009，24(6)2009年11月(Nov．，2009)LB培养基另加15g琼脂粉)。基本培养基(NB)：摇菌并提取质粒，完成中间载体pUO3300的构建。N

8、6大量元素+B5微量元素+B5有机成分+B5铁设计一对分别含有SmaI和BstXI酶切位点的引盐+30L蔗糖+9g／L琼脂粉。愈伤组织的诱导物，以质粒pCbDREB1A为模板，使用高保真DNA和继代培养基：NB+2mg／L2，4一D+0．2mg／L