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植物誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的研究進(jìn)展*

2011-08-15 00:52:22王志新李文濱
大豆科技 2011年3期
關(guān)鍵詞:誘導(dǎo)型赤霉素轉(zhuǎn)基因

王志新,趙 琳,李文濱

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱 150030)

高等植物的基因表達(dá)調(diào)控包括轉(zhuǎn)錄前調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯調(diào)控和翻譯后調(diào)控。其中,轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是由順式作用元件和反式作用因子相互作用實(shí)現(xiàn)的,是表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。植物基因的啟動(dòng)子序列包含多種重要的順式作用元件,在轉(zhuǎn)錄水平上參與調(diào)控下游相應(yīng)基因表達(dá),從而使植物能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的生長(zhǎng)環(huán)境。對(duì)植物啟動(dòng)子的研究有助于了解基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控表達(dá)模式及其調(diào)控機(jī)制,并應(yīng)用于基因工程中提高或改進(jìn)外源目的基因的表達(dá)。

植物啟動(dòng)子按其轉(zhuǎn)錄方式可以分為:組成型、組織特異型和誘導(dǎo)型啟動(dòng)子[1]。但不具有絕對(duì)性,如絕大部分果實(shí)特異性啟動(dòng)子同時(shí)存在乙烯應(yīng)答元件,故也可看作是乙烯誘導(dǎo)型啟動(dòng)子,所以不同的研究方法和分析角度會(huì)對(duì)同一啟動(dòng)子的分類(lèi)產(chǎn)生差異;同樣,一種類(lèi)型的啟動(dòng)子也往往會(huì)具有其他類(lèi)型啟動(dòng)子的特性。

由于信號(hào)刺激而具有轉(zhuǎn)錄活性的啟動(dòng)子稱(chēng)為誘導(dǎo)型啟動(dòng)子[1]。誘導(dǎo)型啟動(dòng)子大多具有以下共同特點(diǎn):(1)啟動(dòng)子的活化受物理或化學(xué)信號(hào)的誘導(dǎo);(2)具有增強(qiáng)序列、沉默序列或類(lèi)似功能;(3)感受特異性誘導(dǎo)的序列都有明顯的專(zhuān)一性;(4)部分該類(lèi)型的啟動(dòng)子同時(shí)具有組織特異性表達(dá)的特點(diǎn)[2]。

與組織器官特異性啟動(dòng)子相比,該類(lèi)啟動(dòng)子可以快速有效地誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄基因的“開(kāi)、關(guān)”,可根據(jù)需要在植物特定發(fā)育階段、組織器官或生長(zhǎng)環(huán)境下接受誘導(dǎo)信號(hào),誘導(dǎo)基因表達(dá);也可以隨時(shí)解除脅迫,停止表達(dá)[2]。這樣不僅不會(huì)造成植物體內(nèi)資源的浪費(fèi),又可提高植物的抗性。

1 植物誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的種類(lèi)

誘導(dǎo)型啟動(dòng)子常以誘導(dǎo)信號(hào)命名,可分為光誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子、熱誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子、創(chuàng)傷誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子、激素誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子、真菌誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子等。以下就幾種常見(jiàn)的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子類(lèi)型加以闡述。

1.1 光誘導(dǎo)啟動(dòng)子

在高等植物的發(fā)育過(guò)程中,光不但直接參與光合作用,而且作為一種重要的信號(hào)調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)。光調(diào)控基因通常包括與光合作用和光形態(tài)發(fā)生作用有關(guān)的基因,此類(lèi)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控大多是通過(guò)光誘導(dǎo)型啟動(dòng)子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

大量的研究表明,光應(yīng)答啟動(dòng)子包含著許多正、負(fù)調(diào)控元件[2],但是存在于光應(yīng)答啟動(dòng)子中的順式元件也存在于其他非光應(yīng)答啟動(dòng)子中,可能是這些順式元件的特殊組合方式指導(dǎo)光調(diào)控基因的表達(dá),但這種特殊組合方式不是專(zhuān)一的、保守的,沒(méi)有哪一種類(lèi)型的順式元件存在于所有光應(yīng)答啟動(dòng)子中,也沒(méi)有哪一個(gè)順式元件能單獨(dú)使啟動(dòng)子具有光應(yīng)答的特性。研究發(fā)現(xiàn)在光調(diào)控基因啟動(dòng)子區(qū)段往往存在著若干光應(yīng)答元件(light response elements,LREs),如G-box、boxⅠ、boxⅡ、boxⅢ、A/T富含區(qū)和Gap-box等,它們對(duì)光調(diào)控的轉(zhuǎn)錄激活是必需的[3]。

G-box是植物通用信號(hào)誘導(dǎo)元件,最早從編碼RbcS基因的上游區(qū)鑒定出來(lái)。它高度保守,通常含有一個(gè)核心序列5'-CACGTG-3'[4],且必須和其他光反應(yīng)元件相互作用才能起到光調(diào)節(jié)的功能。目前已經(jīng)分離得到了一些G-box結(jié)合蛋白,它們具有bZIP結(jié)構(gòu)。另外研究發(fā)現(xiàn)MYC(myelocytomatosis oncogene)蛋白不僅可以和E-box結(jié)合,也可以和G-box結(jié)合,E-box的序列為5'-CANNTG-3'。boxⅠ又稱(chēng)GATA元件,含有5'-GATAA-3'序列。一些光應(yīng)答基因中含有單一的GATA元件,但是也有一些含有多個(gè)拷貝。GATA元件的缺失或突變都會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)子光應(yīng)答能力的下降。

1.2 傷誘導(dǎo)啟動(dòng)子

當(dāng)植物受到人為的創(chuàng)傷或害蟲(chóng)造成的機(jī)械損傷后,會(huì)產(chǎn)生一些小分子物質(zhì)和多糖,它們作為信號(hào)物質(zhì)誘導(dǎo)一系列防御基因的表達(dá)。防御基因不僅可以促進(jìn)傷口的愈合,而且還可以抑制病原菌的侵襲,主要包括幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡萄糖酶等水解酶類(lèi)、結(jié)構(gòu)蛋白、蛋白酶抑制劑等[5]。研究最早的損傷基因是土豆和西紅柿的蛋白酶抑制劑基因PinⅡ。研究人員將土豆PinⅡ啟動(dòng)子從-1300~-700缺失,發(fā)現(xiàn)基因活性大大降低,但是仍然具有傷誘導(dǎo)的活性,因此誘導(dǎo)區(qū)域應(yīng)該在啟動(dòng)子的近端區(qū)域。隨后研究又將-1300~-195區(qū)段與-90CaMV35S啟動(dòng)子融合,發(fā)現(xiàn)嵌合啟動(dòng)子具有傷誘導(dǎo)的活性,因此-700~-195區(qū)段控制該基因的傷誘導(dǎo)表達(dá)[6]。

1.3 激素誘導(dǎo)啟動(dòng)子

植物激素調(diào)節(jié)植物細(xì)胞的伸長(zhǎng)、分裂和分化,并且控制植物體的生長(zhǎng)、發(fā)育、休眠、萌發(fā)、生根、開(kāi)花、結(jié)果以及果實(shí)成熟等過(guò)程[1]。對(duì)植物激素誘導(dǎo)啟動(dòng)子的研究,有助于進(jìn)一步了解植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中植物激素作用的機(jī)制。目前研究較多的有生長(zhǎng)素效應(yīng)啟動(dòng)子、赤霉素效應(yīng)啟動(dòng)子、脫落酸效應(yīng)啟動(dòng)子、乙烯效應(yīng)啟動(dòng)子、水楊酸效應(yīng)啟動(dòng)子和甲基茉莉酮酸效應(yīng)啟動(dòng)子等。

1.3.1 生長(zhǎng)素誘導(dǎo)啟動(dòng)子 生長(zhǎng)素誘導(dǎo)啟動(dòng)子含有多個(gè)生長(zhǎng)素應(yīng)答元件(Aux responsive element),這些元件在不同來(lái)源的生長(zhǎng)素效應(yīng)基因中具有一定的保守性。有些生長(zhǎng)素誘導(dǎo)啟動(dòng)子中含有5'-TGTCTC-3'序 列 和 與 它 相 似 的 5'-[G/T]GTCCCAT-3'序列,有些生長(zhǎng)素誘導(dǎo)啟動(dòng)子中含有G-box和TGA-box[7]。Wang等[8]分離了煙草內(nèi)源β-1,4-葡聚糖酶 基 因(cellulose)NtCel7上游1470bp DNA序列,將NtCel7啟動(dòng)子下游與GUS基因融合構(gòu)建植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大豆、番茄和擬南芥。研究發(fā)現(xiàn),該啟動(dòng)子在異源植物內(nèi)與生長(zhǎng)素誘導(dǎo)有關(guān),而與赤霉素、蔗糖和乙烯誘導(dǎo)無(wú)關(guān)。

1.3.2 赤霉素誘導(dǎo)啟動(dòng)子 赤霉素(gibberellic acids)在細(xì)胞伸長(zhǎng)、開(kāi)花、花色、萌發(fā)時(shí)胚乳中大分子儲(chǔ)藏物的運(yùn)動(dòng)等方面都有十分重要的作用。目前對(duì)赤霉素誘導(dǎo)基因表達(dá)的研究主要集中在谷類(lèi)糊分層中的α-淀粉酶基因的啟動(dòng)子中。大麥高等電點(diǎn)的α-淀粉酶基因啟動(dòng)子中,赤霉素應(yīng)答元件至少是由一個(gè)嘧啶盒或[C/T]CTTTT[C/T]或TAACA[A/G]A盒和TATCCAC盒組成,這些元件對(duì)赤霉素的正常應(yīng)答是必需的,因此把它們通稱(chēng)為赤霉素應(yīng)答復(fù)合物。大麥低等電點(diǎn)α-淀粉酶基因啟動(dòng)子中,在嘧啶盒的上游還有一段序列影響赤霉素的應(yīng)答[9]。嘧啶盒、TAACA[A/G]A盒、TATCCA[C/T]盒存在于許多禾谷類(lèi)α-淀粉酶基因啟動(dòng)子和其他赤霉素應(yīng)答啟動(dòng)子中。在一些等電點(diǎn)高的α-淀粉酶基因啟動(dòng)子中,缺失嘧啶盒并不降低啟動(dòng)子赤霉素應(yīng)答的活性[10],但是大麥低等電點(diǎn)α-淀粉酶基因啟動(dòng)子Amy32b中的嘧啶盒的突變或缺失會(huì)大大降低啟動(dòng)子的赤霉素應(yīng)答效應(yīng)。TATCCAC盒的突變部分影響啟動(dòng)子的應(yīng)答效應(yīng),但是TAACAAA盒的突變則導(dǎo)致啟動(dòng)子的赤霉素應(yīng)答效應(yīng)完全喪失。

1.3.3 脫落酸誘導(dǎo)啟動(dòng)子 脫落酸(ABA)在植物的胚胎發(fā)育、種子休眠、種子萌發(fā)以及植物對(duì)逆境脅迫的反應(yīng)等過(guò)程中起著十分重要的調(diào)節(jié)作用,因此關(guān)于脫落酸啟動(dòng)子的研究也是植物啟動(dòng)子研究的熱點(diǎn)和前沿。研究發(fā)現(xiàn),ABA誘導(dǎo)表達(dá)基因啟動(dòng)子存在一個(gè)PyACGTGGC保守序列,該序列在小麥胚胎發(fā)生晚期表達(dá)基因E3中首次被確定為ABA應(yīng)答元件[1],核心序列為A/GCGT。在含有脫落酸應(yīng)答元件的啟動(dòng)子中,一般都存在G-box結(jié)構(gòu)。研究者推斷啟動(dòng)子的ABA誘導(dǎo)活性需要兩個(gè)ACGT元件或者一個(gè)ACGT元件和一個(gè)CE元件,但是ACGT元件和一個(gè)CE元件的旁側(cè)序列對(duì)啟動(dòng)子的活性也有一定的影響[11]。

1.3.4 水楊酸誘導(dǎo)啟動(dòng)子 當(dāng)遭遇病原菌浸染的時(shí)候,高等植物會(huì)在病原菌浸染的部位產(chǎn)生免疫物質(zhì),這種植物自身的免疫反應(yīng)成為系統(tǒng)獲得抗性(systemic acquired resistance,SAR)。研究發(fā)現(xiàn),誘導(dǎo)SAR的一個(gè)重要信號(hào)物質(zhì)就是水楊酸(salicylic acid,SA)。無(wú)論是內(nèi)源水楊酸濃度的增高還是外源添加水楊酸,不僅能增強(qiáng)植物的抗性,而且還能刺激一系列病程相關(guān)蛋白(pathogenesis-related,PR)的表達(dá)。最早的水楊酸誘導(dǎo)元件是在CaMV35S啟動(dòng)子中發(fā)現(xiàn)的[12]。研究人員在對(duì)35S進(jìn)行缺失分析的時(shí)候發(fā)現(xiàn),用2mmol/L的水楊酸處理轉(zhuǎn)基因煙草時(shí),全長(zhǎng)35S啟動(dòng)子和-90-35S啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)基因煙草植株葉片中的GUS活性明顯增高,而-46-35S啟動(dòng)子轉(zhuǎn)基因植株葉片的GUS活性沒(méi)有明顯的變化,說(shuō)明受水楊酸誘導(dǎo)的元件可能在-90到-46之間。隨后他們又將-90到-46區(qū)段缺失的35S啟動(dòng)子與GUS融合轉(zhuǎn)化煙草,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因煙草不受水楊酸誘導(dǎo)。隨后研究者猜測(cè)-83到-63區(qū)段的激活序列(activation sequence1,as-1)可能應(yīng)答水楊酸的誘導(dǎo),他們將該區(qū)段與-46-35S啟動(dòng)子融合并轉(zhuǎn)化煙草,研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因煙草受到水楊酸的誘導(dǎo),因此,水楊酸的應(yīng)答序列就是as-1元件,該元件的核心序列為5'-TGACG-3'[11]。

1.4 溫度誘導(dǎo)啟動(dòng)子

1.4.1 高溫誘導(dǎo)啟動(dòng)子 植物與其他真核生物一樣,包含有許多熱激基因。當(dāng)植物暴露在高溫下,植物就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)合成一些特異蛋白,這些蛋白對(duì)植物有保護(hù)作用。目前已經(jīng)分離得到了許多熱激蛋白基因的啟動(dòng)子,在這些啟動(dòng)子中都存在著熱激元件(HSE),一般情況下真核生物熱激元件的序列為5'-[nGAAn][nTTCn]-3'。在植物中,HSE一般位于TATA-box上游,一致序列為5'-aGAAg-3'[14]。此外,植物熱激基因的啟動(dòng)子中也存在一些富含AT的序列,AT富含區(qū)的長(zhǎng)度和位置是多樣的,如果缺失AT富含區(qū)域,就對(duì)啟動(dòng)子的活性有影響。

1.4.2 低溫誘導(dǎo)啟動(dòng)子 與高溫一樣,低溫對(duì)植物也是一種脅迫,當(dāng)寒冷或霜凍到來(lái)之時(shí),耐低溫的植物體內(nèi)就會(huì)發(fā)生一系列的生理生化變化,這些變化包括蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和碳水化合物組分的改變以及一些新物質(zhì)的合成。目前已經(jīng)分離得到了許多冷誘導(dǎo)基因,并對(duì)它們的相應(yīng)啟動(dòng)子進(jìn)行了深入的研究。在擬南芥中,存在著眾多與冷誘導(dǎo)有關(guān)的基因,如KIN1,COR15,LTI7848[15]等。研究發(fā)現(xiàn)上述啟動(dòng)子都含有CCGAC基序,又稱(chēng)為CRT/DRE元件,參與冷誘導(dǎo)和脫水應(yīng)答[16]。

1.5 生物脅迫型啟動(dòng)子

當(dāng)植物受到真菌、細(xì)菌、病毒等病原微生物浸染時(shí),植物體內(nèi)相關(guān)保護(hù)蛋白基因被激活,從而消除有害代謝產(chǎn)物對(duì)植物自身的傷害,調(diào)控這類(lèi)保護(hù)蛋白基因表達(dá)的啟動(dòng)子即生物脅迫誘導(dǎo)型啟動(dòng)子。Zheng等[17]從雜交三倍體白楊基因組DNA中分離得到一個(gè)TIP特異啟動(dòng)子,序列分析發(fā)現(xiàn),在該啟動(dòng)子區(qū)段包含多個(gè)與植物保衛(wèi)基因激活有關(guān)的順式調(diào)控元件,如GC富含區(qū)段、AT富含區(qū)段和W-box等;據(jù)此推測(cè),該TIP特異啟動(dòng)子可能是一個(gè)病原誘導(dǎo)啟動(dòng)子且是防御相關(guān)基因表達(dá)所必需的。

2 誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的研究方法

與功能基因的研究相比,有關(guān)啟動(dòng)子功能研究和分析方法的報(bào)道要少得多,而且這些報(bào)道都是零星地分散在一些文章中。目前,研究啟動(dòng)子功能的方法主要有瞬間轉(zhuǎn)化分析、轉(zhuǎn)基因植物的穩(wěn)定表達(dá)檢測(cè)、缺失突變分析、點(diǎn)突變、凝膠阻滯技術(shù)(EMSA)、酵母單雜交技術(shù)等,以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的RNA干涉技術(shù)等,對(duì)于誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的研究,大多采取以下幾種方法。

2.1 瞬時(shí)表達(dá)分析

該技術(shù)是將一段啟動(dòng)子序列與報(bào)告基因融合構(gòu)建表達(dá)載體,通過(guò)基因槍轟擊法轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞,通常轉(zhuǎn)化煙草葉盤(pán),并進(jìn)行GUS組織化學(xué)染色分析檢測(cè)。瞬時(shí)表達(dá)分析是確定一個(gè)啟動(dòng)子是否具有啟動(dòng)活性最常用的方法,并不能說(shuō)明啟動(dòng)子是否具有誘導(dǎo)性。

2.2 轉(zhuǎn)基因植物的穩(wěn)定表達(dá)分析

在研究啟動(dòng)子尤其是誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的功能時(shí),為了獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果,通常采用轉(zhuǎn)基因穩(wěn)定表達(dá)的方法,即構(gòu)建啟動(dòng)子與報(bào)告基因融合的植物表達(dá)載體進(jìn)行植物遺傳轉(zhuǎn)化,獲得轉(zhuǎn)基因植株,通過(guò)分析不同條件下轉(zhuǎn)基因植株中報(bào)告基因的表達(dá)來(lái)判斷啟動(dòng)子的誘導(dǎo)活性。

2.3 缺失突變分析

在確定某一段DNA序列為啟動(dòng)子之后,通常通過(guò)去除啟動(dòng)子部分序列來(lái)構(gòu)建缺失表達(dá)載體,然后進(jìn)行植物轉(zhuǎn)化,根據(jù)轉(zhuǎn)化植株中報(bào)告基因的表達(dá)情況分析啟動(dòng)子的誘導(dǎo)型元件作用序列。Wang等[18]分離了金華中棉(Gossypiun arboretum var.jinhua)光誘導(dǎo)基因cab5'端上游l009bp的調(diào)控序列并構(gòu)建了啟動(dòng)子全長(zhǎng)和197bp、504bp、779bp的缺失體,GUS定量分析表明只有全長(zhǎng)的Gacab啟動(dòng)子具有光誘導(dǎo)和綠色組織特異表達(dá)特性,且504bp的啟動(dòng)子缺失體啟動(dòng)活性最高。

2.4 點(diǎn)突變分析

構(gòu)建缺失表達(dá)載體確定的只是核心調(diào)控序列的大體范圍,為了進(jìn)一步精確定位其位置可通過(guò)堿基突變的方法構(gòu)建突變體來(lái)實(shí)現(xiàn)。或者,當(dāng)確定一個(gè)順式作用元件的核心序列后,也可通過(guò)堿基突變的方法確定是哪一個(gè)堿基起決定作用。突變時(shí)通常遵循堿基顛換的原則,即嘌呤與嘧啶置換。

2.5 凝膠阻滯技術(shù)(EMSA)

凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)是一種簡(jiǎn)單快速檢測(cè)蛋白質(zhì)與特異DNA序列結(jié)合的技術(shù),可用于體外研究啟動(dòng)子與蛋白質(zhì)的結(jié)合情況,以確定啟動(dòng)子的核心順式作用元件[19]。EMSA的原理為:當(dāng)DNA片段結(jié)合蛋白質(zhì)之后分子量增大,其在電場(chǎng)作用下的遷移速率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于未結(jié)合蛋白質(zhì)的DNA分子。因此,可以將雙鏈DNA片段的一端用同位素或地高辛標(biāo)記,再與蛋白質(zhì)提取物混合,再將混合物電泳,如果目的DNA與特異性蛋白質(zhì)結(jié)合,則其向陽(yáng)極移動(dòng)的速度受到阻滯,通過(guò)放射性自顯影技術(shù),就可找到DNA結(jié)合蛋白的樣品。

2.6 酵母單雜交技術(shù)

酵母單雜交技術(shù)(yeast one-hybrid)是1993年由Li等[20]在酵母雙雜交的基礎(chǔ)上建立的,是一項(xiàng)分析DNA與蛋白質(zhì)尤其是啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄因子之間相互作用的重要技術(shù)。酵母CAL4蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子,GAL4的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(BD)可激活酵母半乳糖苷酶基因的上游激活位點(diǎn),轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(AD)可與RNA聚合酶或轉(zhuǎn)錄因子TFⅡD相互作用,BD和AD在結(jié)構(gòu)和功能上是相對(duì)獨(dú)立的。當(dāng)將GAL4的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域編碼序列用特異的DNA序列取代時(shí),其編碼產(chǎn)物能與目的DNA相互作用。這樣仍可通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域激活RNA聚合酶,啟動(dòng)下游報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄。進(jìn)行酵母單雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),先將含有目的啟動(dòng)子序列和報(bào)告基因的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化酵母細(xì)胞,再將文庫(kù)cDNA片段與GAL4轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域融合構(gòu)建cDNA文庫(kù)質(zhì)粒并重復(fù)轉(zhuǎn)化同一酵母細(xì)胞,最后根據(jù)下游報(bào)告基因的表達(dá)情況分析與啟動(dòng)子相互作用的蛋白。

3 誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的研究展望

由于誘導(dǎo)型啟動(dòng)子能夠有效地調(diào)控下游基因的表達(dá),最大限度地減少由于外源蛋白在轉(zhuǎn)基因植物體內(nèi)的積累對(duì)其自身造成的傷害,因而得到廣泛的研究。Kasuga等[21]將rd29A::DREB1A和35S::DREB1A轉(zhuǎn)化煙草,與rd29A::DREB1A轉(zhuǎn)基因植株相比,35S::DREB1A轉(zhuǎn)基因煙草明顯出現(xiàn)生長(zhǎng)滯后現(xiàn)象;rd29A::DREB1A轉(zhuǎn)基因植株的脅迫耐性也明顯高于35S::DREB1A轉(zhuǎn)基因植株。Pellegrineschi等[22]用脅迫誘導(dǎo)型啟動(dòng)子rd29A驅(qū)動(dòng)DREB1A/CBF3的表達(dá),提高了轉(zhuǎn)基因小麥對(duì)干旱脅迫的耐性,而且沒(méi)有引起明顯的畸形。因此,利用逆境誘導(dǎo)型啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)抗逆基因在改良作物的抗性中成為目前研究的熱點(diǎn)。然而,目前能應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因研究的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子仍然很少。因此,對(duì)于新的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的克隆、順式作用元件具體序列的確定、各元件之間的相互作用,以及與這些元件互作的轉(zhuǎn)錄因子的研究仍然是今后啟動(dòng)子研究的重點(diǎn)。

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