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白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析

李蕾蕾 孙丰坤 李天宇 寇萍 詹亚光 曾凡锁

李蕾蕾, 孙丰坤, 李天宇, 寇萍, 詹亚光, 曾凡锁. 白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
引用本文: 李蕾蕾, 孙丰坤, 李天宇, 寇萍, 詹亚光, 曾凡锁. 白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
LI Lei-lei, SUN Feng-kun, LI Tian-yu, KOU Ping, ZHAN Ya-guang, ZENG Fan-suo.. Cloning and activity analysis of BpGT14 gene promoter in Betula platyphylla.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
Citation: LI Lei-lei, SUN Feng-kun, LI Tian-yu, KOU Ping, ZHAN Ya-guang, ZENG Fan-suo.. Cloning and activity analysis of BpGT14 gene promoter in Betula platyphylla.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027

白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析

doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项 (2572014DA04)、国家自然科学基金项目(31200463、J1210053)。

详细信息
    作者简介:

    李蕾蕾。主要研究方向:植物基因工程。Email:lileileimoon@126.com地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生命科学学院。责任作者:曾凡锁,副教授。主要研究方向:林木遗传育种和生物技术。Email:zengfansuo@126.com地址:同上。

    李蕾蕾。主要研究方向:植物基因工程。Email:lileileimoon@126.com地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生命科学学院。责任作者:曾凡锁,副教授。主要研究方向:林木遗传育种和生物技术。Email:zengfansuo@126.com地址:同上。

Cloning and activity analysis of BpGT14 gene promoter in Betula platyphylla.

  • 摘要: 本文利用SiteFinding-PCR方法克隆了白桦BpGT14基因起始密码子ATG上游2 169 bp序列,并通过PLACE启动子预测工具对其进行元件分析。结果表明,该启动子片段含有启动子核心元件及多种逆境及激素响应元件,同时具有植物苯丙烷及木质素生物合成的MYB类转录因子的重要结合基序。研究选取了其中含有启动子核心元件的1 156 bp片段构建了pBpGT14∷GUS植物表达载体,利用农杆菌侵染的方法将pBpGT14∷GUS报告基因瞬时转化烟草植株,鉴定该启动子在烟草中的表达活性及对非生物胁迫和激素的响应模式。对转基因烟草植株进行GUS染色,结果表明该启动子具有启动活性,且在茎段处活性较高;进一步分析非生物胁迫对烟草中GUS酶活性的影响,表明该启动子对ABA、NaCl、PEG及高温处理均有明显响应,且对于NaCl及PEG处理响应迅速。为了更好的鉴定白桦BpGT14基因启动子在白桦细胞中的启动活性及响应模式,本文构建了pBpGT14∷GFP载体并瞬时转化白桦茎段悬浮细胞,进行研究。GFP转录水平分析结果与GUS酶活性结果基本一致,但其中部分时间点仍存在差异。选取PEG处理3、6、12及24 h的转GFP基因白桦茎段悬浮细胞,在显微镜下观察其绿色荧光蛋白,以此揭示该启动子对干旱的响应模式。结果表明,该启动子在白桦茎段悬浮细胞中启动了GFP的表达,在处理初期(3 h),荧光效果明显;随着处理时间的增加,细胞脱水明显,且在细胞壁表现高亮度荧光。
  • [1] PINO M T, SKINNER J S, PARK E J, et al. Use of a stress inducible promoter to drive ectopic AtCBF expression improves potato freezing tolerance while minimizing negative effects on tuber yield [J]. Plant Biotechnology Journal, 2007, 5(5): 591-604.
    [2] YIN H, LI D, ZHANG Y, et al. Cloning methods of plant gene promoters and their applications [J]. Molecular Plant Breeding, 2008, 17(Suppl.1): 85-91.
    [3] BUTLER J E F, KADONAGA J T. The RNA polymerase II core promoter: a key component in the regulation of gene expression [J]. Genes Development, 2002, 16(20): 2583-2592.
    [4] ZHAN Y G, ZENG F S. A method for DNA extraction from mature birch leaves rich in polysaccharide [J]. Journal of Northeast Forestry University, 2005, 33(3): 24-25.
    [5] XU W, ZHU C B, ZHU B Q, et al. Highly efficient gene transfer in Agrobacterium tumefaciens LBA4404 by tri-parental mating and electroporation [J]. Journal of Shenyang Pharmaceutical University, 2003, 20(3): 451-454.
    [6] 尹辉, 李丹, 张毅, 等. 植物基因启动子的克隆方法及其应用 [J]. 分子植物育种, 2008(增刊1): 85-91.
    [7] LIU Z Q. Isolation and expression analysis of the promoter of CaWRKY5 in tobacco transient expression system [D].Fuzhou: Fujian Agriculture and Forest University, 2010.
    [8] TAN G, GAO Y, SHI M, et al. SiteFinding-PCR: a simple and efficient PCR method for chromosome walking [J]. Nucleic Acids Research, 2005, 33(13): 122-122.
    [9] LIM E K, BOWLES D J. A class of plant glycosyltransferases involved in cellular homeostasis [J]. The EMBO Journal, 2004, 23(15): 2915-2922.
    [10] ZENG F S, QIAN J J, KANG J, et al. Histochemical study of β-glucuronidase activity in transgenic birch [J]. Chinese Bulletin of Botany, 2009, 44(4): 484-490.
    [11] DOBLIN M S, PETTOLINO F, BACIC A. Evans review: plant cell walls: the skeleton of the plant world [J]. Functional Plant Biology, 2010, 37(5): 357-381.
    [12] LI Y. Cloning and analysis of an inducement-responsive promoter MsZPP of Medicago sativa L[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2012.
    [13] SADO P E, TESSIER D, VASSEUR M, et al. Integrating genes and phenotype: a wheat-Arabidopsis-rice glycosyltransferase database for candidate gene analyses [J]. Functional Integrative Genomics, 2009, 9(1): 43-58.
    [14] PEI H J, ZHANG M X, AN L Z. Changes of plant cell wall components under abiotic stresses [J]. Chinese Journal of Ecology, 2011, 30(6): 1279-1286.
    [15] KIM I A, HEO J O, CHANG K S, et al. Overexpression and inactivation of UGT73B2 modulate tolerance to oxidative stress in Arabidopsis [J]. Journal of Plant Biology, 2010, 53(3): 233-239.
    [16] TOGNETTI V B, VAN AKEN O, MORREEL K, et al. Perturbation of indole-3-butyric acid homeostasis by the UDP-glucosyltransferase UGT74E2 modulates Arabidopsis architecture and water stress tolerance [J]. The Plant Cell Online, 2010, 22(8): 2660-2679.
    [17] LIU X, WANG Q, CHEN P, et al. Four novel cellulose synthase (CESA) genes from Birch (Betula platyphylla Suk.) involved in primary and secondary cell wall biosynthesis [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2012, 13(10): 12195-12212.
    [18] 詹亚光, 曾凡锁. 富含多糖的白桦成熟叶片 DNA 的提取方法 [J]. 东北林业大学学报, 2005, 33(3): 24-25.
    [19] CHEN S, SONGKUMARN P, LIU J, et al. A versatile zero background T-vector system for gene cloning and functional genomics [J]. Plant Physiology, 2009, 150(3): 1111-1121.
    [20] 徐威, 朱春宝, 朱宝泉, 等. 利用电转化和三亲杂交方法高效转化根癌农杆菌 [J]. 沈阳医科大学学报, 2003, 20(3): 451-454.
    [21] 刘志钦. CaWRKY5 启动子分离及其在烟草瞬间表达系统中分析 [D]. 福州:福建农林大学, 2010.
    [22] 曾凡锁, 钱晶晶, 康君, 等. 转基因白桦中 GUS 基因表达的定量分析 [J]. 植物学报, 2009, 44(4): 484-490.
    [23] ZENG F S, ZHAN Y G, ZHAO H C, et al. Molecular characterization of T-DNA integration sites in transgenic birch [J]. Trees, 2010, 24(4): 753-762.
    [24] TAMAGNONE L, MERIDA A, PARR A, et al. The AmMYB308 and AmMYB330 transcription factors from Antirrhinum regulate phenylpropanoid and lignin biosynthesis in transgenic tobacco [J]. The Plant Cell, 1998, 10(2): 135-154.
    [25] HENRISSAT B, DAVIES G J. Glycoside hydrolases and glycosyltransferases. Families, modules, and implications for genomics [J]. Plant Physiology, 2000, 124(4): 1515-1519.
    [26] 李燕. 紫花苜蓿诱导表达启动子 MsZPP 的克隆及功能分析 [D]. 北京:中国农业科学院, 2012.
    [27] ONO A, IZAWA T, CHUA N H, et al. The rab16B promoter of rice contains two distinct abscisic acid-responsive elements [J]. Plant Physiology, 1996, 112(2): 483-491.
    [28] TAYLOR-TEEPLES M, LIN L, DE LUCAS M, et al. An Arabidopsis gene regulatory network for secondary cell wall synthesis [J]. Nature, 2015, 517: 571-575.
    [29] 裴惠娟, 张满效, 安黎哲. 非生物胁迫下植物细胞壁组分变化 [J]. 生态学杂志, 2011, 30(6): 1279-1286.
  • [1] 郭婷, 黄赛, 安新民.  栾树查尔酮合酶基因克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2021, 43(): 1-9. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200377
    [2] 王雪怡, 顾咏梅, 张雪梅, 姜廷波, 刘焕臻.  杨树HSF家族基因生物信息学与胁迫应答表达分析 . 北京林业大学学报, 2021, 43(2): 34-45. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200159
    [3] 鲁俊倩, 武舒, 钟姗辰, 张伟溪, 苏晓华, 张冰玉.  ‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析 . 北京林业大学学报, 2021, 43(2): 46-53. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200070
    [4] 栾嘉豫, 安琳君, 任丽, 李慧玉.  白桦BpTCP2基因的克隆及表达特性分析 . 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 57-66. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180430
    [5] 张勇, 胡晓晴, 李豆, 刘雪梅.  白桦BpSPL8启动子的克隆及异源过表达BpSPL8对拟南芥耐旱性的影响 . 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 67-75. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190137
    [6] 李兴芬, 苗雅慧, 孙永江, 张孟娟, 张凌云.  青杄PwPEBP基因及其启动子序列的克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2019, 41(4): 8-20. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180344
    [7] 路蒙蒙, 韩硕, 杨琦, 王俊秀, 郭惠红.  文冠果LEC1基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2018, 40(1): 8-16. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170314
    [8] 孙丽丽, 刘鹏, 王志英, 梁斌, 曹传旺.  转LdOA1基因果蝇品系GSTs基因表达及对溴氰菊酯胁迫响应 . 北京林业大学学报, 2016, 38(6): 72-78. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150418
    [9] 张晓菲, 路信, 段卉, 练从龙, 夏新莉, 尹伟伦.  胡杨NAC转录因子PeNAC045基因的克隆及功能分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(6): 1-10. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150066
    [10] 周姗, 李思达, 董恒, 詹亚光, 曾凡锁.  白桦BpHO基因非生物胁迫及信号诱导的表达模式分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140485
    [11] 石玉波, 张荻, 申晓辉, 王玲, 卓丽环.  百子莲CONSTANS 同源基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2014, 36(4): 113-120. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.021
    [12] 黄河, 牛雅静, 杨可, 戴思兰.  甘菊内参基因ClTUA的克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 112-117.
    [13] 李慧玉, 董京祥, 姜静, 刘桂丰.  2个柽柳Prx基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 48-52.
    [14] 连青龙, 韩昊君, 辛海波, 陈莉, 胡小燕, 何秀丽, 义鸣放.  唐菖蒲GhAOS基因的克隆与表达 . 北京林业大学学报, 2011, 33(2): 77-83.
    [15] 马洪双, 夏新莉, 尹伟伦.  胡杨SCL7基因及其启动子片段的克隆与分析 . 北京林业大学学报, 2011, 33(1): 1-10.
    [16] 王璐, 李百炼, 张金凤, 张德强.  美洲黑杨木质素生物合成转录因子PdLim1基因的克隆、表达及植物表达载体构建 . 北京林业大学学报, 2009, 31(6): 1-8.
    [17] 马艳, 朱馨蕾, 杨长庚, 张富春, 尹伟伦, .  Pedhn基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2008, 30(3): 63-67.
    [18] 杨平, 高黎, 李瑞, 王芳, 黄荣凤, 郑小贤, 白岗栓, 胡胜华, 毛俊娟, 何亚平, 周永学, 张莉俊, 颜绍馗, 胡万良, 殷亚方, 袁怀文, 魏潇潇, 张璧光, 秦爱光, 王费新, 吴彩燕, 刘杏娥, 邓小文, 张洪江, 王兆印, 杜社妮, 张岩, 崔赛华, 王正, 王晓欢, 王胜华, 常旭, NagaoHirofumi, 李猛, 费世民, 刘燕, 赵天忠, 樊军锋, 王小青, 谭学仁, 张克斌, 罗晓芳, 戴思兰, 汪思龙, 孙向阳, 乔建平, 李昀, 张占雄, KatoHideo, 江泽慧, 徐嘉, 张旭, 陈放, 韩士杰, , 王海燕, 刘云芳, 江玉林, 高荣孚, 范冰, 龚月桦, 张双保, 孔祥文, 李华, 杨培华, 常亮, 李媛良, 陈秀明, 丁磊, 侯喜录, 陈宗伟, , 刘秀英, 任海青, 郭树花, IdoHirofumi, 李晓峰, 薛岩, , 徐庆祥, 高建社, 费本华, 李考学, , 蒋俊明, 张代贵, 陈学平, 张桂兰, 刘永红, 王晓东, 涂代伦, 续九如, 李雪峰, , 金鑫, , 张红丽, , 丁国权, .  毛白杨巯基蛋白酶抑制剂基因cDNA的克隆及序列分析 . 北京林业大学学报, 2007, 29(6): 23-28.
    [19] 陆平, 刘足根, 雷妮娅, 张建军, 于文吉, 于海霞, 张春晓, 孙志蓉, 吴家兵, 李俊, 奚如春, 邵杰, 周睿, 郎璞玫, 李黎, 武林, 宋先亮, 焦雯珺, 周艳萍, 金则新, 张志山, 吕文华, 郑景明, 马玲, 许景伟, 高克昌, 索安宁, 毕华兴, 朱清科, 张小由, 郑红娟, 余养伦, 纳磊, 于志明, 李传荣, 李钧敏, 赵秀海, 盖颖, 习宝田, 韦方强, 马履一, 朱教君, 赵广杰, 陈少良, 翟明普, 蔡锡安, 关德新, 葛剑平, 赵文喆, 戴伟, 饶兴权, 陈勇, Kwei-NamLaw, 赵平, 王瑞刚, 曾小平, 谭会娟, 贾桂霞, 于波, 杨永福, 樊敏, 方家强, 张春雨, ClaudeDaneault, 王天明, 江泽慧, 马履一, 李笑吟, 李俊清, 李增鸿, 张宇清, 袁小兰, 王文全, 朱艳燕, 夏良放, 张弥, 崔鹏, 王贺新, 郭孟霞, 殷宁, 何明珠, 袁飞, 王卫东, 李庆卫, 刘丽娟, 张欣荣, 贺润平, 李丽萍, 唐晓军, 吴秀芹, 陈雪梅, 韩士杰, 邓宗付, 江杰, 熊颖, 毛志宏, 吴记贵, 王旭琴, 王月海, 于贵瑞, 蒋湘宁, 刘鑫, 孔俊杰, 王娜, 郑敬刚, 李新荣, 葛剑平, 王贵霞, 聂立水, 王瑞辉, 孙晓敏, 林靓靓, 郭超颖, 董治良.  双向启动子构建及在毛白杨中瞬时表达研究 . 北京林业大学学报, 2007, 29(1): 119-122.
    [20] 马文辉, 张秋英, 张一平, 殷亚方, 王明枝, 詹亚光, 李景文, 
    王保平, 侯亚南, 黄国胜, 李慧, 杜华强, 杨海龙, 杨晓晖, 熊瑾, 符韵林, 刘震, 李景文, 李全发, 李梅, 饶良懿, 宋小双, 龙玲, 刘文耀, 李俊清, 王雪军, 赵敏, 陆熙娴, 耿晓东, 王洁瑛, 李吉跃, 张克斌, 窦军霞, 韩海荣, 朱金兆, 秦瑶, 尹立辉, 徐峰, 吕建雄, 李妮亚, 李发东, 朱金兆, 梁机, 李俊清, 陈晓阳, 范文义, 于贵瑞, 陈素文, 沈有信, 慈龙骏, 李凤兰, 倪春, 李黎, 赵宪文, 李云, 秦素玲, 齐实, 刘雪梅, 乔杰, 康峰峰, 毕华兴, 孙玉军, 刘桂丰, 唐黎明, 欧国强, 陈晓阳, 任海青, 李伟, 文瑞钧, 韦广绥, 马钦彦, 李伟, 黎昌琼, 张桂芹, 王玉成, 赵双菊, 宋献方, 刘伦辉, 王雪, 蒋建平, 魏建祥, 朱国平, 杨谦, 丁霞, 李慧, 周海江, , 孙涛, 张万军, 宋清海, 孙志强, 刘莹, 孙晓敏, 李宗然, 
    北方梭囊孔菌漆酶基因DNA片段的克隆与序列分析 . 北京林业大学学报, 2005, 27(5): 59-64.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-20
  • 刊出日期:  2016-07-30

白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析

doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
    基金项目:

    中央高校基本科研业务费专项 (2572014DA04)、国家自然科学基金项目(31200463、J1210053)。

    作者简介:

    李蕾蕾。主要研究方向:植物基因工程。Email:lileileimoon@126.com地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生命科学学院。责任作者:曾凡锁,副教授。主要研究方向:林木遗传育种和生物技术。Email:zengfansuo@126.com地址:同上。

    李蕾蕾。主要研究方向:植物基因工程。Email:lileileimoon@126.com地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生命科学学院。责任作者:曾凡锁,副教授。主要研究方向:林木遗传育种和生物技术。Email:zengfansuo@126.com地址:同上。

摘要: 本文利用SiteFinding-PCR方法克隆了白桦BpGT14基因起始密码子ATG上游2 169 bp序列,并通过PLACE启动子预测工具对其进行元件分析。结果表明,该启动子片段含有启动子核心元件及多种逆境及激素响应元件,同时具有植物苯丙烷及木质素生物合成的MYB类转录因子的重要结合基序。研究选取了其中含有启动子核心元件的1 156 bp片段构建了pBpGT14∷GUS植物表达载体,利用农杆菌侵染的方法将pBpGT14∷GUS报告基因瞬时转化烟草植株,鉴定该启动子在烟草中的表达活性及对非生物胁迫和激素的响应模式。对转基因烟草植株进行GUS染色,结果表明该启动子具有启动活性,且在茎段处活性较高;进一步分析非生物胁迫对烟草中GUS酶活性的影响,表明该启动子对ABA、NaCl、PEG及高温处理均有明显响应,且对于NaCl及PEG处理响应迅速。为了更好的鉴定白桦BpGT14基因启动子在白桦细胞中的启动活性及响应模式,本文构建了pBpGT14∷GFP载体并瞬时转化白桦茎段悬浮细胞,进行研究。GFP转录水平分析结果与GUS酶活性结果基本一致,但其中部分时间点仍存在差异。选取PEG处理3、6、12及24 h的转GFP基因白桦茎段悬浮细胞,在显微镜下观察其绿色荧光蛋白,以此揭示该启动子对干旱的响应模式。结果表明,该启动子在白桦茎段悬浮细胞中启动了GFP的表达,在处理初期(3 h),荧光效果明显;随着处理时间的增加,细胞脱水明显,且在细胞壁表现高亮度荧光。

English Abstract

李蕾蕾, 孙丰坤, 李天宇, 寇萍, 詹亚光, 曾凡锁. 白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
引用本文: 李蕾蕾, 孙丰坤, 李天宇, 寇萍, 詹亚光, 曾凡锁. 白桦BpGT14基因启动子克隆及表达活性分析[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
LI Lei-lei, SUN Feng-kun, LI Tian-yu, KOU Ping, ZHAN Ya-guang, ZENG Fan-suo.. Cloning and activity analysis of BpGT14 gene promoter in Betula platyphylla.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
Citation: LI Lei-lei, SUN Feng-kun, LI Tian-yu, KOU Ping, ZHAN Ya-guang, ZENG Fan-suo.. Cloning and activity analysis of BpGT14 gene promoter in Betula platyphylla.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(7): 16-24. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160027
参考文献 (29)

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