玉米幼嫩叶片中特异表达基因Zmglp1的表达分析和启动子缺失突变研究

摘要

Zmglpl是从玉米中克隆得到的一个基因,该基因在玉米幼嫩叶片中特异表达.该文首次分析该基因的表达,研究启动子的缺失突变,以期了解其表达活性,掌握表达规律,用来驱动抗虫基因在玉米中稳定表达,减少国家因虫害造成的损失,提高玉米的产量.启动子缺失突变研究表明Zmglpl基因在双子叶植物拟南芥中的表达存在周期节律,不同的缺失片段驱动下的周期节律也不相同.组织特异性分析证明了-70nt-98nt序列中含有调控基因在拟南芥绿色组织及花丝中表达的必要元件,△1215序列中-171nt-70nt片段则为基因在根中表达的必要条件.启动子缺失片段-70-171nt和-359-749nt可能含有增强基因表达活性的顺式调控元件,而它们的上游序列-171-359nt和-749-1255nt能够抑制这些元件的功能,或者-70nt-98nt和-171-359nt区段含有降低基因表达活性的顺式调控元件,而它们的上游序列-70-171nt和-359--749nt能够抑制这些元件的负调控作用.△637在拟南芥大部分发育时期都有很高的表达活性;在16 h/8 h光照/黑暗周期条件下,平均活性约为35S CaMV启动子的3倍.因此,玉米Zmglpl基因启动子的△637片段在今后改良作物或蔬菜品质及提高抗虫性的基因工程育种研究中,有潜在的应用价值.以上结果为进一步研究调控高等生物基因的组织特异表达和周期节律提供了初步的线索,也为玉米抗螟基因工程提供了一个高效率的启动子.