陳夢詞，張 婧，未 麗，段麗婕，王鎖民

（草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州730020）

植物組織特異性啟動子亦稱器官特異性啟動子，能夠調(diào)控基因在某些特定器官或組織中表達(dá)，并與植物發(fā)育相關(guān)?；蚬こ萄芯康年P(guān)鍵是外源基因在細(xì)胞中的表達(dá)，而組織特異性啟動子不僅能夠在一定器官或組織部位積累目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，增加區(qū)域表達(dá)量，同時也能避免植物營養(yǎng)的不必要浪費(fèi)［1］。經(jīng)序列分析研究發(fā)現(xiàn)，組織特異性啟動子中含有與其特異性調(diào)控相關(guān)的結(jié)構(gòu)元件，此外，其活性也受特定的物理和化學(xué)信號誘導(dǎo)。作為調(diào)控外源基因在轉(zhuǎn)基因植株體內(nèi)定位、定時表達(dá)的重要元件，組織特異性啟動子已成為分子生物研究工作的熱點之一［2］。近年來，研究者在植物的各種組織中都發(fā)現(xiàn)有調(diào)控基因表達(dá)的特異性啟動子，特別是在根、維管束和花器官特異性啟動子研究中取得了很大進(jìn)展，并且發(fā)現(xiàn)組織特異性啟動子在植物器官發(fā)育、營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸和貯藏、能量固定、抵抗生物和非生物脅迫以及植物與微生物互作方面具有重要作用。

1 植物組織特異性啟動子的結(jié)構(gòu)特征

高等植物組織特異性啟動子具有真核生物啟動子的基本結(jié)構(gòu)元件，通常由核心啟動子元件（Core Pr o moter Element）和啟動子近端元件（Pr o moter Proxi mal Element）兩部分組成，啟動子區(qū)域與轉(zhuǎn)錄起始點相接，大約位于－250～＋250核苷酸區(qū)域，大部分植物基因多數(shù)情況下轉(zhuǎn)錄起點為A（腺嘌呤），且兩側(cè)多為嘧啶堿基。通過核心啟動子起始轉(zhuǎn)錄至少需要－35～＋35核苷酸連續(xù)區(qū)域［3］，這個區(qū)域在－30至－25 bp處通常包括一段TATAAA 保守序列，稱為TATA 盒［4］。近端啟動子區(qū)域位于核心啟動子區(qū)上游，－78至－70 bp處有另一段保守序列CCAAT，稱為CAAT 盒，－110至－80 bp區(qū)域有GC保守序列，稱為GC 盒［4］。另外，起始因子（Inr）也是基因啟動子的核心結(jié)構(gòu)，與轉(zhuǎn)錄起始位點相重疊，一致序列為Py Py ANT／Apy Py，其功能與TATA 盒相似，能指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄起始前復(fù)合物的裝配、決定轉(zhuǎn)錄起始位點并調(diào)節(jié)上游激活蛋白的活性［4］。組織特異性啟動子除了具有以上基本結(jié)構(gòu)元件外，位于TATA 盒上游的一些特殊元件是決定其特異性調(diào)控的關(guān)鍵，以下分類概述了植物不同組織特異性啟動子的結(jié)構(gòu)特征于。

1.1 葉片特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

有關(guān)葉片特異性啟動子結(jié)構(gòu)元件的研究較少。Ye等［5］從水稻（Or yza sativa）中克隆了綠色組織特異表達(dá)基因的啟動子PDX1，該啟動子能夠驅(qū)動GUS基因在綠色組織（如葉片、葉鞘和莖）中表達(dá)，同時發(fā)現(xiàn)該啟動子包含兩種順式作用元件GSE1（CAGGACATATT ） 和 GSE2 （ATGAACTCAAAGAGCC），GSE1位于－71至－61 bp，GSE2位于＋1至＋16 bp。GSE1元件對于該啟動子在所有綠色組織中的GUS 基因表達(dá)均有重要影響，而GSE2元件只在葉鞘和莖中發(fā)揮作用，且對于GUS基因表達(dá)影響較小。也有研究發(fā)現(xiàn)，在水楊酸（SA）調(diào)控下，玄參（Scrophul aria ningpoensis）花葉病毒啟動子中的TGACG 元件能夠增強(qiáng)該啟動子在葉片中的活性［6］。另外，研究還發(fā)現(xiàn)一種重要的順式作用元件L1盒（TAAATGCA），該元件在分生組織最外層表達(dá)的基因啟動子中均有發(fā)現(xiàn)，對于該類啟動子驅(qū)動下游基因特異表達(dá)發(fā)揮關(guān)鍵作用［7］。

1.2 維管組織特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

在菜豆（Phaseol us vul garis）GRP1.8啟動子的研究中發(fā)現(xiàn)維管束特異性啟動子元件vs－1（CATGCTCCGTTGGATGTGGAAGACAGCA），是轉(zhuǎn)錄激活因子蛋白VSF－1（C 端有一個堿性區(qū)及亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)－b ZIP基元序列）的結(jié)合序列［8］。當(dāng)兩者不能結(jié)合時，就會失去維管束特異性［8］。擬南芥（Ar abidopsis thaliana）proflin2維管束特異表達(dá)啟動子的特異性區(qū)域表現(xiàn)在－1 667至－1 380 bp處，該區(qū)域中并沒有vs－1或類似序列，只在－1 391至－1 388 bp及－565至－562 bp處各有一個ACGT序列，這可能影響該啟動子的維管束特異性［9］。Freitas等［10］從大豆（Gl ycine max）中克隆了維管組織特異表達(dá)的蔗糖結(jié)合蛋白啟動子GmSBP2，分析了該啟動子不同區(qū)域?qū)τ隍?qū)動下游基因表達(dá)部位的影響，發(fā)現(xiàn)－1 236至－971 bp區(qū)域?qū)τ谠摶蛟诰S管組織特異表達(dá)具有重要作用。對菜豆苯丙氨酸裂解酶2啟動子PAL2的研究中發(fā)現(xiàn)，AC－Ⅰ（CCCACCTACC），AC－Ⅱ（CCACCAACCCCC），AC－Ⅲ（GTTAGGTTA）蛋白結(jié)合位點，其中AC－Ⅰ和AC－Ⅱ?qū)τ诰S管束特異性不可或缺［11］。

另外，維管組織中韌皮部特異性啟動子結(jié)構(gòu)元件的研究較為詳細(xì)，其序列中存在一個有13個核苷酸的保守序 列T／ATAAGT／AACGAAT／CC／A，可能調(diào)控下游基因在韌皮部的特異表達(dá)［12］，例如，椰子（Cocos nucif er a）腐葉病毒啟動子中的ATAAGAACGAATC［13］，水稻東格魯桿狀病毒啟動子中的 TTAAGTACHAATC［14］，竹 節(jié) 花（Dianthus chinensis）黃斑駁病毒啟動子中的 ATAAGAACGAACA［15］，毛根農(nóng)桿菌RolC啟動子中的TTAAGTACAGACA［16］，豌豆（Pisum sativu m）谷氨酰胺合成酶啟動子中的 ATAAGACAGAATC［17］。除此保守序列外，（GC）（GC）TATG 序列可能也影響啟動子的韌皮部特異性及其活性，例如美洲黑楊（Popul us deltoides）樹皮貯藏蛋白（BSP）和筍瓜（Cucur bita pepo）韌皮部蛋白2（PP2）啟動子中的GCTATG，竹節(jié)花黃斑駁病毒啟動子中的CGTATG［18］。另外，該類啟動子具有組成型啟動子順式元件，例如竹節(jié)花黃斑病毒啟動子中存在花椰菜花葉病毒35S啟動子的激活序列（as－1），并含有類似該序列的TGACG 重復(fù)序列，但區(qū)別是該序列在兩種啟動子中的位置不同［18］。

1.3 根特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

ROOT MOTIFTAPOX1（ATATT）元件是根特異性啟動子的基本元件［19］。研究發(fā)現(xiàn)，水稻根尖特異性啟動子Os04g24469 的序列中存在7個與根系特異性密切相關(guān)的ROOT MOTIFTAPOX1 元件，其中5個的位置靠近啟動子序列5’端，兩個位于起始密碼子上游500 bp內(nèi)，并且推測該啟動子區(qū)域內(nèi)的一些抑制或者阻遏基因的順式作用元件同時也影響著Os04g24469 啟動子發(fā)揮作用［19］。番茄（Lycopersicon esculentu m）根特異性基因LeGRP2 的啟動子中也包括9個ROOT MOTIFTAPOX1元件［20］。同時還發(fā)現(xiàn)，根特異性啟動子中細(xì)胞分裂素相關(guān)元件的含量很高［21］。另外，根中不同區(qū)域特異性啟動子也有各自特殊的調(diào)控元件，比如影響根毛特異性的RHES調(diào)控元件（CACG）［22］，影響根冠特異性的AC序列［23］等。

1.4 花器官特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

矮牽牛（Petunia hybrida）花器官特異性啟動子CHSA 受UV 誘導(dǎo)，其中包含順式作用元件box2、box1、兩個G－box、兩個TACPy AT box、TATA box和cap site，－67至＋1 bp區(qū)域影響該啟動子在UV 誘導(dǎo)條件下發(fā)揮作用［24］。不同花器官特異性啟動子的元件不同，例如，菜豆（Phaseol us vulgaris）MYBPLANT 基因啟動子中花莖特異性元件MYBPLANT（MACCWA MC）［25］；豌豆MYB26PS基因啟動子中花蕾特異性元件MYB26PS（GTTAGGTT）［26］。

1.5 花粉特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

番茄花粉特異性啟動子LAT52 存在兩個PB（Pollen Box）核心基序（TGTGGTT），－71至＋110 bp區(qū)域為調(diào)控花粉特異性的必需區(qū)域，－492 至－145 bp和－124至－86 bp區(qū)域可以增強(qiáng)該啟動子驅(qū)動下游基因表達(dá)，但是真正影響其花粉特異性的順式作用元件是位于TATA box 上游－72 至－52 bp的AGAAA 和TCCACCATA 序列［27］。玉米（Zea mays）花粉特異性啟動子Zm13 中－314至＋61 bp 區(qū)域是花粉特異性的關(guān)鍵區(qū)域，－84 至－53 bp區(qū)域也決定著花粉特異性，－260至－100 bp和－107至－102 bp區(qū)域可以增強(qiáng)該啟動子驅(qū)動下游基因表達(dá)，其中TTTCT 序列影響其活性［28］。另外GTGA 序列也影響該類啟動子的特異性［29］。

1.6 果實特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

由于果實特異性啟動子調(diào)控的復(fù)雜性，對該啟動子調(diào)控機(jī)理的研究不多，相關(guān)的順式作用元件報道也較少［30］。Yamagata等［31］研究了甜瓜（Cucumis melo）cucumisin 基因啟動子，發(fā)現(xiàn)在－254至－215 bp之間存在1 個嘧啶堿基回文結(jié)構(gòu)TGTCACA，并證明該序列對于果實特異性十分必要。此外，西瓜（Citr ull us l anatus）果實特異性啟動子AGPL1 中存在cis元件（TC／TCAAAA），其抑制外源基因在果實外表達(dá)，從而形成果實特異性［32］。

1.7 種子特異性啟動子結(jié)構(gòu)特征

RY 重復(fù)序列（CATGCATG）是種子特異性啟動子驅(qū)動外源基因表達(dá)的重要元件，該序列常見于豆科和禾本科植物種子貯藏蛋白基因的上游調(diào)控區(qū)，能夠調(diào)控下游基因的種子特異表達(dá)時間順序［33］。另外，還存在其他與種子蛋白貯藏及驅(qū)動下游基因特異表達(dá)相關(guān)的結(jié)構(gòu)元件，例如，A（G／C／A）CCCA 序 列［34］，ACGT 盒［35］；TACACAT 盒［36］；E盒（CANNTG）［37］等（表1）。

2 植物組織特異性啟動子的調(diào)控作用

2.1 葉片特異性啟動子

葉片特異性啟動子能在植物抵御逆境脅迫方面發(fā)揮重要作用。葉表皮蠟質(zhì)能夠阻止植物體內(nèi)非氣孔性水分散失［38］，因此葉表皮特異性啟動子對于植物抵御干旱脅迫具有重要意義。Sessions等［39］最早克隆了驅(qū)動下游基因在地上部表皮表達(dá)的擬南芥At ML1 啟動子，該啟動子能驅(qū)動CCT8 基因在葉片表皮細(xì)胞中表達(dá)［40］。另外，擬南芥At CER6啟動子也是地上部表皮特異性啟動子，其GUS活性在莖、葉表皮細(xì)胞均具有較高的表達(dá)［41］。Jiang等［42］用擬南芥At CER6 啟動子驅(qū)動WXP1 表達(dá)的轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿（Medicago sativa）植株中發(fā)現(xiàn)，干旱條件下轉(zhuǎn)基因植株比野生型植株有更高的相對含水量、葉片水勢和蠟質(zhì)含量，增加了植株的抗旱性。筆者課題組（蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院王鎖民課題組）克隆了擬南芥At ML1、At CER6 和蒺藜苜蓿（M.tr uncatul a）Mt ML1 啟動子，并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草（Nicotiana tabacum）瞬時侵染和擬南芥花粉管通道轉(zhuǎn)染驗證其活性，擬構(gòu)建ML1－Zx ABCG11（霸王蠟質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）和CER6－Zx ABCG11 載體并轉(zhuǎn)入Zx N HX－Zx VP1 共表達(dá)轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿，增加植物表皮蠟質(zhì)從而提高轉(zhuǎn)基因苜蓿的抗旱性。同時葉片特異性啟動子也能夠參與植株抵御重金屬脅迫和病蟲害侵襲［43］。植物通過產(chǎn)生一些有機(jī)分子從而降低重金屬的毒害作用，由植物螯合肽合酶催化產(chǎn)生的植物低分子質(zhì)量蛋白螯合肽通過一些金屬（Ag、Cu、As、Hg 和Cd，其中Cd 是最有效的催化劑）誘導(dǎo)恢復(fù)活性狀態(tài)，而Cd通常積累在植物葉片中［44］。Peterson和Oliver［43］將葉片特異性的水稻光系統(tǒng)Ⅱ葉綠素a／b 結(jié)合蛋白基因啟動子（cab3）［45］與擬南芥螯合肽基因構(gòu)建表達(dá)載體，并轉(zhuǎn)入擬南芥Cd 敏感型突變體和野生型植株，研究表明，該啟動子能使擬南芥螯合肽基因表達(dá)在葉片中，通過Cd催化發(fā)揮活性從而降低金屬對植物的毒害作用。植物防御過程中還會產(chǎn)生其他次生代謝產(chǎn)物，如異黃酮?？Х葮洌–of f ea atr aica）異黃酮還原酶基因啟動子CaIRL 在咖啡葉片機(jī)械損傷的情況下發(fā)揮活性，并驅(qū)動GUS 基因在葉片特異表達(dá)，然而該啟動子在煙草中能在正常情況下發(fā)揮活性，說明該啟動子在這兩種植物中存在不同的調(diào)控機(jī)制，并且具有宿主專一性，同時，該啟動子驅(qū)動異黃酮還原酶基因在咖啡葉片表達(dá)能夠?qū)ζ湔婢腥竞蜋C(jī)械損傷產(chǎn)生相應(yīng)響應(yīng)［46］。

表1 組織特異性啟動子結(jié)構(gòu)元件Table 1 Elements of tissue－specific promoter

另一方面，該類啟動子活性往往制約著基因工程的發(fā)展，因此研究其活性的影響因素尤為重要。葉片特異性啟動子介導(dǎo)下游基因表達(dá)有時需要光調(diào)節(jié)，二磷酸核酮糖羧化酶是催化植物碳固定的重要酶類，并在植物體內(nèi)表達(dá)量高，因此對其有多方面的研究。二磷酸核酮糖羧化酶有8 個大小亞基組成，其小亞基（SSU）的啟動子使目的基因在葉片表達(dá)起到關(guān)鍵作用，Marraccini等［47］克隆了咖啡樹二磷酸核酮糖羧化酶亞基葉片特異性啟動子RBCS1，轉(zhuǎn)基因煙草GUS染色發(fā)現(xiàn)光影響其活性，與此相類似的還有水稻光系統(tǒng)Ⅱ葉綠素a／b結(jié)合蛋白啟動子CAB2－p［48］。同時，植物生長周期也影響該類啟動子的活性。擬南芥賴氨酸合酶（DHS）啟動子At DHS驅(qū)動GUS 基因在植物蓮座葉和花藥中表達(dá)，其活性隨著蓮座葉不同發(fā)育階段而有所差異，且在5周齡時活性最強(qiáng)，花芽活性高于盛花期活性，因此該啟動子在時間和空間上對植物的發(fā)育有至關(guān)重要的作用［49］。另外，葉片特異性啟動子的活性也受其他誘導(dǎo)條件調(diào)節(jié)。核糖體失活蛋白（RIPs），例如麻瘋樹（Jatropha curcas）毒蛋白能使核糖體失活從而抑制蛋白質(zhì)的生物合成，對于植物抗病毒和真菌侵襲并形成抵御系統(tǒng)有重要意義［50］。麻瘋樹毒蛋白Curcin－L CP2啟動子能夠驅(qū)動GUS 基因在轉(zhuǎn)基因煙草的葉片中特異表達(dá)，并且在不同脅迫誘導(dǎo)條件，譬如脫落酸（ABA）、水楊酸、聚乙二醇（PEG）、4 或45 ℃和紫外燈下活性不同，其中以PEG 誘導(dǎo)活性最高［51］。除此之外，Stenzel等［52］研究了擬南芥丙二烯氧化物環(huán)化酶（AOC）多肽的4 個基因啟動子AOC1、AOC2、AOC3、AOC4，其中AOC1、AOC2、AOC3 是葉片特異性啟動子，其活性受茉莉酸誘導(dǎo)（表2）。

2.2 維管組織特異性啟動子

植物維管組織由木質(zhì)部和韌皮部組成，主要負(fù)責(zé)水分和營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，因此，維管組織特異性啟動子可能與營養(yǎng)物質(zhì)吸收相關(guān)（表2）。Kovalchuk等［53］通過將小麥（Triticu m aestivu m）同源異型域－亮氨酸拉鏈蛋白基因啟動子Td GL9 H1 與GUS 基因融合轉(zhuǎn)入小麥、大豆和水稻的研究表明，該基因在小麥和大豆盾片的維管束中表達(dá)，并且表達(dá)活性高，說明他可能參與種子萌發(fā)與營養(yǎng)物質(zhì)吸收。高木質(zhì)素含量會對造紙工業(yè)產(chǎn)生不利影響，肉桂酰輔酶A 還原酶（CCR）和肉桂醇脫氫酶（CAD）能減少植物木質(zhì)素合成，銀合歡肉桂酰輔酶A 還原酶（LICCR）和肉桂醇脫氫酶（LICAD）基因啟動子能驅(qū)動GUS 基因在轉(zhuǎn)基因植株的木質(zhì)化組織中大量表達(dá)，同時也觀察到其在維管組織木質(zhì)素含量的降低，因此該研究能夠克服下調(diào)植物木質(zhì)素含量的難題［54］。

另一方面，維管組織特異性啟動子活性與逆境脅迫相關(guān)［55］。與植物抵御病菌相關(guān)的類萌芽素蛋白（GLPs）在植物體內(nèi)普遍存在，將類萌芽素蛋白13基因啟動子GLP13 與GUS 基因融合并轉(zhuǎn)入擬南芥和煙草的研究表明，該基因在所有器官的韌皮部表達(dá)，并且兩者無明顯差別，同時該啟動子包含病原體的相關(guān)元件，植物病害可能影響其活性［56］。茉莉酸（JA）是植物生長和逆境脅迫響應(yīng)的重要信號，由丙二烯氧化物環(huán)化酶（AOC）催化形成，擬南芥丙二烯氧化物環(huán)化酶（AOC）多肽包括4 個基因啟動子AOC1、AOC2、AOC3、AOC4，其中AOC4 能有效地驅(qū)動GUS 基因在葉脈和根維管束中特異表達(dá)，并且該啟動子活性隨著茉莉酸誘導(dǎo)增加［52］。另外，茉莉酸的生物活性分子茉莉酸甲酯也影響相關(guān)啟動子的活性。番茄原系統(tǒng)素基因啟動子SI PS 在轉(zhuǎn)基因煙草的葉柄維管束具GUS特異表達(dá)活性，且活性受茉莉酸甲酯誘導(dǎo)，表明該啟動子可能參與植物響應(yīng)逆境脅迫［57］。此外，生長周期也參與該類啟動子活性的調(diào)控。Saad等［58］從馬伴草（Ael uropus littor alis）中克隆了鋅脂蛋白Al SAP 基因啟動子Pr Al－SAP，研究該啟動子在鹽、甘露醇、脫落酸和水楊酸處理下對植物不同生長階段的影響，GUS染色研究表明，其活性隨著器官生長發(fā)育增強(qiáng)；無脅迫誘導(dǎo)條件下，只在老葉葉脈和莖維管組織中具有活性，且非生物脅迫對活性有促進(jìn)作用，是一種從頂部向基部發(fā)展并與年齡相關(guān)的表達(dá)模式，根與幼葉組織中沒有活性，說明該啟動子由轉(zhuǎn)錄后機(jī)制調(diào)控。

研究還發(fā)現(xiàn)，其他維管組織特異性啟動子：擬南芥熱激蛋白相關(guān)基因啟動子Athspr與植物耐熱性相關(guān)［59］；大豆蔗糖結(jié)合蛋白啟動子SPB2 與蔗糖吸收相關(guān)；桉樹EGJFLV3247C08.g 啟動子能夠提高轉(zhuǎn)基因桉樹的纖維素含量，并能抵抗其內(nèi)生病原菌［3］（表2）。

2.3 根特異性啟動子

植物依靠根系統(tǒng)固定和支撐，通過其吸收和運(yùn)輸土壤中的水分、養(yǎng)分并合成和貯藏營養(yǎng)物質(zhì)，因此，根系對于植物生長發(fā)育有十分重要的作用。根特異性啟動子在干旱響應(yīng)、病蟲害抵御、根系營養(yǎng)成分改善等方面有突出的應(yīng)用價值［60］。植物水通道蛋白屬于多基因家族內(nèi)在蛋白（MIP），包括5種不同的亞家族，液泡膜內(nèi)在水通道蛋白是其中一種，他們促進(jìn)植物水分運(yùn)輸，并響應(yīng)非生物脅迫［61］。桉樹（Eucal yptus robusta）液泡膜內(nèi)在水通道蛋白（TIP）啟動子Eg TI P2 在滲透脅迫條件下表現(xiàn)出維管組織和根尖特異性，甘露醇正向調(diào)控其活性，而脫落酸相反，表明該啟動子對于桉樹適應(yīng)干旱環(huán)境具有重要作用［62］。植物通過根吸收的營養(yǎng)物質(zhì)主要包括磷和氮。在正常的自然條件下，土壤中硝態(tài)氮）的含量要顯著高于銨態(tài)氮（）的含量，因此，硝態(tài)氮在植物的生育周期中發(fā)揮著更為重要的作用［63］。高等植物中已發(fā)現(xiàn)的NO3－轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白主要有NRT1和NRT2兩個家族［64］，Kong等［65］將百脈根（Lotus cor nicul atus）Lj NRT2 和擬南芥At－NRT2.1 啟動子與GUS 基因融合后轉(zhuǎn)入煙草的結(jié)果表明，二者在煙草根中均具有活性。幾丁質(zhì)合酶（NIC）能抑制真菌生長，該研究將這兩個啟動子與NIC 基因構(gòu)建表達(dá)載體并將其轉(zhuǎn)入煙草和番茄，表明轉(zhuǎn)基因的煙草和番茄將NIC 蛋白積累在植物根部從而抵御根部尖孢鐮刀菌，使植物正常生長，該研究為植物抑制土傳真菌和細(xì)菌病原體提供一種重要策略［65］。山葵防御素（WD）也是一種真菌和細(xì)菌的抑制劑，Kong等［66］還將這兩個啟動子與WD 基因構(gòu)建表達(dá)載體轉(zhuǎn)入煙草和番茄中，轉(zhuǎn)基因植物根系同樣對尖孢鐮刀菌有抵御作用。另外，通過研究木薯顆粒結(jié)合型淀粉合成酶啟動子GBSSI，表明其活性在莖和根中，且在塊狀根中活性最高，該研究有助于提高植物塊狀根的營養(yǎng)物質(zhì)含量［67］。豆科植物的固氮作用能夠促進(jìn)植物根系吸收營養(yǎng)，研究發(fā)現(xiàn)大豆血紅蛋白Ibc3 啟動子為固氮細(xì)菌提供營養(yǎng)需求，從而促進(jìn)固氮作用［68］。

研究還發(fā)現(xiàn)其他根特異性啟動子：擬南芥鈣調(diào)蛋白相關(guān)基因CML43 啟動子參與根吸收鈣離子，并 受 水 楊 酸 誘 導(dǎo)［69］；水 稻 Os03g01700 和Os02g37190 啟動子調(diào)控目的基因在主根及次根中表達(dá)，根毛中不表達(dá)，且表達(dá)量高［70］，與之類似的還有大豆根PCit1，9 啟動子［71］（表2）。

2.4 花特異性啟動子

組成型啟動子在花的某些特定部位活性較弱，研究花特異性啟動子活性的強(qiáng)弱對當(dāng)前生物技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要［72］。類黃酮及其衍生物參與花的著色，并顯著影響花特異性啟動子活性［73］。目前已經(jīng)研究了類黃酮途徑中的多種調(diào)控基因，并且多集中于類黃酮合酶［74］。類黃酮生物合成第一步反應(yīng)需要查爾酮合酶（CHS）的參與，Liu 等［75］將 百 合（Liliu m brownii）查爾酮合酶啟動子PLoCHS 與GUS 基因融合并轉(zhuǎn)入矮牽牛（Petunia hybrida），發(fā)現(xiàn)該基因表達(dá)活性在花中最高，且表達(dá)主要集中在花藥和柱頭，子房、花瓣、花萼和花梗的活性相對較低，而葉和莖中幾乎沒有活性；此外，其活性隨著花發(fā)育階段而增強(qiáng)，且在盛花期達(dá)到最高。同時，花特異性啟動子活性也受植物激素和逆境脅迫的影響。揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）參與調(diào)控植物花氣味，主要包括3種化合物：脂肪族化合物、苯環(huán)型和苯丙酯類以及萜類化合物。其中萜類化合物的合成需要類萜合酶（TPSs）催化［76］。研究發(fā)現(xiàn)，花特異性的姜花（Hedychiu m cor onariu m）類萜合酶基因啟動子Pr Hc TPS1 和Pr Hc TPS2 的活性在盛花期最高，且活性強(qiáng)弱與萜類化合物揮發(fā)相關(guān)，同時受昆蟲、茉莉酸甲酯和傷口的顯著誘導(dǎo)，該研究對園藝植物花氣味的修飾有重要作用［76］。不同的是，某些與植物激素相關(guān)的啟動子并不受激素或逆境脅迫影響，植物受體激酶（RLKs）是與植物生長調(diào)節(jié)、激素信號相關(guān)以及在生物、非生物脅迫下響應(yīng)的關(guān)鍵蛋白，其中富含半胱氨酸受體激酶（CRKs）參與抵御植物病原體并調(diào)控細(xì)胞程序性死亡［77］。將番茄半胱氨酸受體激酶基因啟動子Sl CRK1 與GUS 基因融合并轉(zhuǎn)入番茄和擬南芥，該基因只在成熟花粉具表達(dá)活性，并且不受非生物脅迫或激素調(diào)控［78］。另外，溫度也影響花特異性啟動子的活性。水稻蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)基因啟動子Os SUT4 能夠驅(qū)動下游基因在萌芽和成熟的花粉以及花粉管中表達(dá)，并且高溫條件比低溫條件下活性高［79］。此外，為了得到更強(qiáng)活性的花特異性啟動子，Du等［80］構(gòu)建了4 種表達(dá)載體（p35S－PCHS－Ω、p35S－LCHS－Ω、p OCS－PCHS－Ω、p OCS－LCHS－Ω），其中包括煙草花葉病毒35S啟動子或章魚堿合酶啟動子OCS 的增強(qiáng)子、矮牽?；虬俸系牟闋柾厦竼幼覥HS 的核心區(qū)域以及Ω 元件，其中p OCS－PCHS－Ω 表達(dá)載體只在花冠處表現(xiàn)出強(qiáng)GUS活性，并培育出只在花冠顯藍(lán)的百合新品種，該研究對于花冠顏色的修飾有重要意義。

花的研究包括其顏色的改變，類黃酮類物質(zhì)的次生代謝產(chǎn)物花青素能夠使花表現(xiàn)出更多顏色，因而相比其他植物色素更為重要?；ㄇ嗨睾厦福ˋNS）參與花青素合成的最后階段，Li m 等［81］克隆了煙草花青素合酶基因啟動子Nt ANS1，其活性部位只存在于花瓣的花冠緣，且活性高，該研究為應(yīng)用基因工程改變花瓣顏色奠定基礎(chǔ)。另外，Cook 和Thil mony［82］克隆了水稻成熟花粉精細(xì)胞Os GEX2啟動子，其活性在轉(zhuǎn)基因水稻花粉的精細(xì)胞中，其他組織和器官中沒有活性（表2）。

2.5 果實、種子特異性啟動子

外源蛋白在果實或者種子中表達(dá)是基因工程研究的關(guān)鍵，對于提高營養(yǎng)元素含量有重要意義。種子營養(yǎng)物質(zhì)含量的積累是植物繁殖的基礎(chǔ)，淀粉是種子中不可或缺的營養(yǎng)物質(zhì)。二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）是淀粉合成步驟中一種關(guān)鍵的酶，該酶由兩個大亞基和兩個小亞基組成，大小亞基分別由不同的基因編碼，其中小亞基由Brittle2 基因編碼［83］。Chen等［84］從玉米胚乳中克隆了Brittle2 基因啟動子，將該啟動子與玉米蛋白基因啟動子Ze19［85］進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)他們均能驅(qū)動GUS 基因在煙草種子中特異表達(dá)，Ze19 基因啟動子的活性高于Brittle2 基因啟動子，且在種子發(fā)育過程中更早發(fā)揮作用，表明Ze19 基因啟動子參與調(diào)控淀粉的早期合成。另外，該類啟動子能夠參與重金屬毒害的抵御。金屬硫因（MTs）是富含半胱氨酸的金屬蛋白結(jié)合位點，與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)、金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)以及重金屬毒害防御有關(guān)［86］。Kamaladini等［87］從油棕（El aeis guineensis）中克隆了啟動子MT3－A，該啟動子在150μmol·L－1Cu2＋條件下能夠驅(qū)動GUS基因在果實中高效表達(dá)，將MT3－A 啟動子與金屬硫因基因構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入番茄，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因番茄幼苗的生長會對Cu2＋產(chǎn)生響應(yīng)，表明Cu2＋條件下，MT3－A 啟動子能夠驅(qū)動金屬硫因和植物螯合肽基因表達(dá)。該啟動子能夠提高植物抵御重金屬脅迫的能力從而維持植物果實營養(yǎng)物質(zhì)含量的穩(wěn)定，也可能對緩解土壤及水資源的重金屬毒害具有重要意義。

種子、果實特異性啟動子對于植物品質(zhì)特征提高有重要影響，種皮結(jié)構(gòu)的修飾可以進(jìn)一步提高種子質(zhì)量。擬南芥種皮的表皮細(xì)胞分化具顯著變化特征，包括大量厚纖維形成的次生細(xì)胞壁上果膠粘液的合成和分泌，這種變化對于研究細(xì)胞壁（尤其是果膠）的修飾有重要意義［88］。Esfandiari等［88］研究了種皮表達(dá)基因DIRIGENT PROTEI N1 啟動子DP1，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因擬南芥中其活性主要集中于表皮的柵欄組織，歐洲油菜（Br assica napus）中也有類似表現(xiàn)，該啟動子是高價值重組蛋白研究的重要工具。另外，提高果實、種子特異性啟動子的活性是基因工程研究的重點。綠豆貯藏蛋白的90%是8S球蛋白，由3 個亞基組成，分別是8SGα、8SGα′和8SGβ［89］。Chen等［90］將綠豆（Vigna r adiata）種子特異性啟動子8SGα 與GUS 基因融合的研究表明，該啟動子活性比煙草花葉病毒35S啟動子和8SGα′啟動子活性高2～4倍，該啟動子對于雙子葉植物異源蛋白基因在種子中的表達(dá)有關(guān)鍵意義。落花生（Ar achis hypogaea）種子特異性啟動子GSP 的研究也表現(xiàn)出活性高于煙草花葉病毒35S啟動子，該研究有利于改善重要種子作物生態(tài)型［91］。油棕硬脂酰－酰基載體蛋白脫飽和酶啟動子（Des）5′端缺失分析中發(fā)現(xiàn)，該啟動子驅(qū)動GUS 基因在轉(zhuǎn)基因番茄的果實、種子中特異表達(dá)，并且活性比煙草花葉病毒35S啟動子高4倍，不同5′端缺失類型啟動子驅(qū)動GUS 基因表達(dá)活性不同，其中Des3 類型活性最高，Des4 類型活性最低［92］。

除此以外，乙烯作為植物的天然激素，影響植物生長習(xí)性，促進(jìn)果實成熟，并參與其衰老和脫落等，所以果實特異性啟動子的研究離不開乙烯。研究者已經(jīng)從番茄中克隆了與果實成熟相關(guān)的特異性啟動子E4、E8、PG 和2 A11［93－94］，其中E8 啟動子發(fā)揮作用需要乙烯的參與。另外還有其他啟動子的研究中發(fā)現(xiàn)含有與乙烯相關(guān)的結(jié)構(gòu)元件，如小麥脫水蛋白基因啟動子Td Cor410b［95］、水稻乙烯響應(yīng)因子基

因啟動子Os ERF4a［96］、葡萄（Vitis vinif er a）乙烯響應(yīng)因子基因啟動子Vv ERF3b［97］等，以上發(fā)現(xiàn)對于果實特異性啟動子的進(jìn)一步研究有重要意義。

表2 組織特異性啟動子的調(diào)控作用Table 2 Regulation of tissue－specific promoter

續(xù)表2（1）

續(xù)表2（2）

續(xù)表2（3）

3 展望

組織特異性啟動子在植物生長、營養(yǎng)物質(zhì)吸收、逆境響應(yīng)和病蟲害抵御等方面發(fā)揮著極其重要的作用，成為學(xué)術(shù)界研究的熱點之一。大多數(shù)組織特異性啟動子的研究只局限于克隆階段，其調(diào)控機(jī)制尚有待深入研究，基于目前的研究現(xiàn)狀，今后的研究可以從以下幾個方面展開：1）從不同類型的植物中，選擇具有代表性的植物，發(fā)掘更多特異性強(qiáng)、活性高的組織特異性啟動子。2）在模式植物擬南芥和水稻中進(jìn)一步分析其特異性及其活性強(qiáng)弱的調(diào)控機(jī)制。3）利用生物信息學(xué)方法優(yōu)化啟動子的鑒定過程，提前對組織特異性啟動子特征有更清楚的了解。4）通過分子生物學(xué)技術(shù)和基因工程等手段，插入所需結(jié)構(gòu)元件，以期得到特異性更強(qiáng)、活性更高的啟動子，再將其與優(yōu)良目的基因構(gòu)建表達(dá)載體，實現(xiàn)啟動子對外源基因的人工調(diào)控，更好地服務(wù)于生產(chǎn)。

致謝：該論文是第二屆全國草業(yè)生物技術(shù)大會評選出的優(yōu)秀論文，并得到中國草業(yè)生物技術(shù)專業(yè)委員會提供的版面費(fèi)支持。

［1］ 糜賽男，曹明富.植物組織特異性啟動子的研究進(jìn)展［J］.生物學(xué)教學(xué)，2010（7）：2－4.

［2］ 賀紅霞，陳亮，林春晶，柳青.組織特異性啟動子在作物基因工程中的研究進(jìn)展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2014，30（9）：225－231.

［3］ Porto M S，Pinheiro M P N，Batista V G L，dos Santos R C，de Albuquerque M F P，de Li ma L M.Plant pro moters：An appr oach of str ucture and f unction［J］.Molecular Biotechnology，2014，56（1）：38－49.

［4］ 朱玉賢，李毅，鄭曉峰.現(xiàn)在分子生物學(xué)［M］.第3版.北京：高等教育出版社，2007：68－77.

［5］ Ye R，Zhou F，Lin Y.Two novel positive cis－regulatory elements involved in green tissue－specific promoter activity in rice（Or yza sativa L ssp.）［J］.Plant Cell Reports，2012，31（7）：1159－1172.

［6］ Ku mar D，Patro S，Ghosh J，Das A，Maiti I B，Dey N.Develop ment of a salicylic acid inducible mini mal sub－geno mic transcript pro moter fro m Fig wort mosaic vir us with enhanced r oot－and leaf－activity using TGACG motif rearrangement［J］.Gene，2012，503（1）：36－47.

［7］ Abe M，Takahashi T，Ko meda Y.Identification of a cis－regulator y element f or L1 layer－specific gene expression，which is targeted by an L1－specific homeodomain protein［J］.The Plant Journal，2001，26（5）：487－494.

［8］ Keller B，Bau mgartner C.Vascular－specific expression of t he bean GRP1.8 gene is negatively regulated［J］.The Plant Cell，1991，3（10）：1051－1061.

［9］ 劉昱輝，王志興.擬南芥prof ilin2 啟動子5′端缺失對維管束特異表達(dá)的影響［J］.科學(xué)通報，2001，46（10）：835－838.

［10］ Freitas R L，Carvalho C M，F(xiàn)ietto L G，Loureiro M E，Al meida A M，F(xiàn)ontes E P.Distinct repressing modules on the distal region of the SBP2 promoter contribute to its vascular tissue－specific expression in different vegetative organs［J］.Plant Molecular Biology，2007，65（5）：603－614.

［11］ Hatton D，Sablowski R，Yung M H，Smith C，Schuch W，Bevan M.Two classes of cis sequences contribute to tissue－specific expression of a PAL2 pr omoter in transgenic tobacco［J］.The Plant Jour nal，1995，7（6）：859－876.

［12］ 張海利，呂淑霞，田穎川.韌皮部特異性啟動子研究概述［J］.中國生物工程雜志，2003，23（11）：11－15.

［13］ Hehn A，Rohde W.Characterization of cis－acting elements affecting strengt h and phloem specificity of the coconut f oliar decay virus promoter［J］.Journal of General Virology，1998，79（6）：1495－1499.

［14］ Yin Y，Chen L，Beachy R.Pro moter elements required f or phloem－specific gene expression fr om the RTBV pro moter in rice［J］.The Plant Jour nal，1997，12（5）：1179－1188.

［15］ Medberry S L，Olszewski N E.Identification of cis elements involved in Commelina yellow mottle vir us pr omoter activity［J］.The Plant Journal，1993，3（4）：619－626.

［16］ Nilsson O，Little C A，Sandberg G，Olsson O.Expression of t wo heterologous pro moters，Agrobacteriu m r hizogenes r ol C and cauliflower mosaic virus 35S，in the stem of transgenic hybrid aspen plants during the annual cycle of growth and dor mancy［J］.Plant Molecular Biology，1996，31（4）：887－895.

［17］ Brears T，Walker E L，Cor uzzi G M.A pr o moter sequence involved in cell－specific expression of t he pea gluta mine synthetase GS3A gene in organs of transgenic tobacco and alfalfa［J］.The Plant Journal，1991，1（2）：235－244.

［18］ 袁正強(qiáng)，賈燕濤，吳家和.三個韌皮部特異性啟動子在轉(zhuǎn)基因煙草中表達(dá)的比較研究［J］.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2002，10（1）：6－9.

［19］ 趙紅玉，徐磊，魏溪涓，鄧敏娟，王芳，易可可.一個新水稻根尖特異表達(dá)啟動子的分離與鑒定［J］.中國水稻科學(xué)，2014，28（4）：351－357.

［20］ 李志邈，楊悅儉，楊飛，葉青靜，王榮青，阮美穎，姚祝平.番茄根特異表達(dá)基因Le GRP2 啟動子的克隆及其在擬南芥的表達(dá)分析［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（9）：1877－1882.

［21］ Zhang T，Zhao X，Wang W，Huang L，Liu X，Zong Y，Li Z.Deep transcripto me sequencing of r hizo me and aerial－shoot in Sor ghu m pr opinquu m［J］.Plant Molecular Biology，2014，84（3）：315－327.

［22］ Ki m D W，Lee S H，Choi S B，Won S K，Heo Y K，Cho M，Cho H T.Functional conservation of a root hair cell－specific cis－element in angiosper ms with different root hair distribution patterns［J］.The Plant Cell，2006，18（11）：2958－2970.

［23］ Zhu Y，Wen F，Zhao X，Hawes M C.Isolation of the pro moter of a root cap expressed pectin met hylesterase gene fro m Pisu m sativum L.（rcp me1）and its use in the study of gene activity［J］.Plant and Soil，2004，265（1－2）：47－59.

［24］ 張樹珍，楊本鵬，劉飛虎.花特異表達(dá)啟動子Pchs A 的克隆及其序列分析［J］.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2002，10（2）：116－119.

［25］ Sablowski R W，Moyano E，Culianez－Macia F A，Schuch W，Martin C，Bevan M.A flower－specific Myb pr otein activates transcription of phenylpropanoid biosynthetic genes［J］.The EMBO Journal，1994，13（1）：128.

［26］ Uimari A，Strommer J.Myb26：A MYB－like protein of pea flowers with affinity for promoters of phenylpropanoid genes［J］.The Plant Jour nal，1997，12（6）：1273－1284.

［27］ Twell D，Yamaguchi J，Wing R A，Ushiba J，Mc Cor mick S.Promoter analysis of genes that are coordinately expressed during pollen develop ment reveals pollen－specific enhancer sequences and shared regulatory elements［J］.Genes ＆Develop ment，1991，5（3）：496－507.

［28］ 陳泠.Tritor deu m 花粉特異性啟動子的克隆與研究［D］.武漢：華中科技大學(xué)碩士論文，2005.

［29］ Rogers H J，Bate N，Co mbe J，Sullivan J Sweet man J，Swan C，Twell D.Functional analysis of cis－regulator y elements within the pro moter of the tobacco late pollen gene g10［J］.Plant Molecular Biology，2001，45（5）：577－585.

［30］ 尹濤，張上隆，劉敬梅，陳大明.果實特異性啟動子研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2009（2）：355－360.

［31］ Yamagata H，Yonesu K，Hirata A，Aizono Y.TGTCACA motif is a novel cis－regulatory enhancer element involved in fruit－specific expression of thecucumisin gene［J］.Journal of Biological Chemistry，2002，277（13）：11582－11590.

［32］ 尹濤.西瓜AGPL1 啟動子果實特異調(diào)控機(jī)理的研究及在番茄遺傳轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用［D］.杭州：浙江大學(xué)博士論文，2008.

［33］ Dickinson C D，Evans R P，Nielsen N C.RY repeats are conserved in the 5′－flanking regions of legume seed－protein genes［J］.Nucleic Acids Research，1988，16（1）：371－371.

［34］ Chen Z L，Schuler M A，Beachy R N.Functional analysis of regulatory elements in a plant embryo－specific gene［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，1986，83（22）：8560－8564.

［35］ Vincentz M，Leite A，Neshich G，Vriend G，Mattar C，Barros L，Gander E S.ACGT and vicilin core sequences in a promoter do main required for seed－specific expression of a 2Sstorage protein gene are recognized by the opaque－2 regulator y protein［J］.Plant Molecular Biology，1997，34（6）：879－889.

［36］ Josefsson L G，Len man M，Ericson M L，Rask L.Str ucture of a gene encoding the 1.7S storage protein，napin，fro m Br assica napus［J］.Jour nal of Biological Chemistr y，1987，262（25）：12196－12201.

［37］ Kawagoe Y，Murai N.A novel basic region／helix－loop－h(huán)elix protein binds to a G－box motif CACGTG of the bean seed storage proteinβ－phaseolin gene［J］.Plant Science，1996，116（1）：47－57.

［38］ Premachandra G S，Saneoka H，F(xiàn)ujita K，Ogata S.Leaf water relations，osmotic adjust ment，cell membrane stability，epicuticular wax load and growth as affected by increasing water deficits in Sor ghu m［J］.Jour nal of Experi mental Botany，1992，43（257）：1569－1576.

［39］ Sessions A，Weigel D，Yanofsky M F.The Arabidopsis thaliana MERISTEM LAYER 1 promoter specifies epider mal expression in meristems and young primordia［J］.The Plant Journal，1999，20（2）：259－263.

［40］ Xu X M，Wang J，Xuan Z，Goldsh midt A，Borrill PG，Hariharan N，Jackson D.Chaperonins facilitate KNOTTED1 cell－tocell trafficking and stem cell f unction［J］.Science，2011，333：1141－1144.

［41］ Hooker T S，Millar A A，Kunst L.Significance of the expression of the CER6 condensing enzy me f or cuticular wax production in Ar abidopsis［J］.Plant Physiology，2002，129（4）：1568－1580.

［42］ Jiang Q Z，Zhang J Y，Guo X I，Maria J M，Wang Z Y.Physiological characterization of transgenic alfalfa（Medicago sativa）plants for i mproved drought tolerance［J］.Inter national Jour nal of Plant Sciences，2009，170（8）：969－978.

［43］ Peterson A G，Oliver D J.Leaf－targeted phytochelatin synthase in Ar abidopsis thaliana［J］.Plant Physiology and Biochemistry，2006，44（11）：885－892.

［44］ Clemens S，Kim E J，Neumann D，Schroeder J I.Tolerance to toxic metals by a gene family of Phytochelatin synthases fr om plants and yeast［J］.The EMBO Jour nal，1999，18（12）：3325－3333.

［45］ Mitra A，Choi H K，An G.Structural and f unctional analyses of Arabidopsis thaliana chlorophyll a／b－binding protein（cab）pro moters［J］.Plant Molecular Biology，1989，12（2）：169－179.

［46］ Brandalise M，Severino F E，Maluf M P，Maia I G.The pro moter of a gene encoding an isoflavone reductase－like pr otein in coffee（Cof f ea ar abica）drives a stress－responsive expression in leaves［J］.Plant Cell Reports，2009，28（11）：1699－1708.

［47］ Marraccini P，Courjault C，Caillet V，Lepage B，Rogers W J，Tessereau S，Deshayes A.Rubisco s mall subunit of Coffea arabica：c DNA sequence，gene cloning and pro moter analysis in transgenic tobacco plants［J］.Plant Physiology and Biochemistry，2003，41（1）：17－25.

［48］ Song G Q，Honda H，Yamaguchi K I.Expression of a rice chlorophyll a／b binding protein promoter in sweetpotato［J］.Jour nal of the American Society f or Horticultural Science，2007，132（4）：551－556.

［49］ Duguay J，Jamal S，Liu Z，Wang T W，Thompson J E.Leaf－specific suppression of deoxyhypusine synthase in Arabidopsis thaliana enhances growth without negative pleiotropic effects［J］.Journal of Plant Physiology，2007，164（4）：408－420.

［50］ Battelli M G.Cytotoxicity and toxicity to ani mals and hu mans of riboso me－inactivating proteins［J］.Mini Reviews in Medicinal Chemistry，2004，4（5）：513－521.

［51］ Qin X，Zheng X，Shao C，Gao J，Jiang L，Zhu X，Chen F.Stress－induced curcin－L pro moter in leaves of Jatropha curcas L.and characterization in transgenic tobacco［J］.Planta，2009，230（2）：387－395.

［52］ Stenzel I，Otto M，Delker C，Kir mse N，Sch midt D，Miersch O，Waster nack C.ALLENE OXI DE CYCLASE（AOC）gene family members of Ar abidopsis thaliana：Tissue－and organ－specific pro moter activities and in vivo hetero merization［J］.Jour nal of Experi mental Botany，2012，63（17）：6125－6138.

［53］ Kovalchuk N，Wu W，Eini O，Bazanova N，Pallotta M，Shirley N，Lopato S.The scutellar vascular bundle－specific pr o moter of the wheat HD－Zip IV transcription factor shows si milar spatial and temporal activity in transgenic wheat，barley and rice［J］.Plant Biotechnology Journal，2012，10（1）：43－53.

［54］ Prashant S，Sunita M S L，Sirisha V L，Bhaskar V V，Rao A M，Narasu M L，Kishor P K.Isolation of cinnamoyl Co A reductase and cinnamyl alcohol dehydrogenase gene promoters from Leucaena leucocephal a，a legu minous tree species，and characterization of tissue－specific activity in transgenic tobacco［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture（PCTOC），2012，108（3）：421－436.

［55］ Beneteau J，Renard D，MarchéL，Douville E，Lavenant L，RahbéY，Dinant S.Binding properties of the N－acetylglucosamine and high－mannose N－glycan PP2－A1 phloem lectin in Arabidopsis［J］.Plant Physiology，2010，153（3）：1345－1361.

［56］ Yang L，Li T，Zhang S C，Gao G L，Yang C W.Characterization of the GLP13 gene pro moter in Ar abidopsis thaliana［J］.Biologia Plantar u m，2013，57（2）：231－237.

［57］ Avilés－Ar naut H，Délano－Frier J P.Characterization of the tomato prosystemin pro moter：Organ－specific expression，hormone specificity and methyl jas monate responsiveness by deletion analysis in transgenic tobacco plants［J］.Jour nal of Integrative Plant Biology，2012，54（1）：15－32.

［58］ Saad R B，Ro mdhan W B，Zouari N，Azaza J，Mieulet D，Ver deil J L，Hassairi A.Pro moter of the Al SAP gene fro m the halophyte grass Ael uropus littoralis directs develop mental－regulated，stress－inducible，and organ－specific gene expression in transgenic tobacco［J］.Transgenic Research，2011，20（5）：1003－1018.

［59］ Zhang L，Yang T，Li X，Hao H，Xu S，Cheng W，Sun Y，Wang C.Cloning and characterization of a novel Athspr promoter specifically active in vascular tissue［J］.Plant Physiology Biochem，2014，78（5）：88－96.

［60］ 王春燕，王孝坤，李巧玲，謝成建，楊星勇.根特異性啟動子的種類和功能［J］.生物技術(shù)通報，2013，1（5）：15－21.

［61］ Maurel C，Verdoucq L，Luu D T，Santoni V.Plant aquaporins：Membrane channels with multiple integrated f unctions［J］.Annual Review of Plant Biology，2008，59：595－624.

［62］ Rodrigues M I，Bravo J P，Sassaki F T，Severino F E，Maia I G.The tonoplast intrinsic aquaporin（TIP）subfamily of Eucal yptus gr andis：Characterization of Eg TIP2，a r oot－specific and osmotic stress－responsive gene［J］.Plant Science，2013，213：106－113.

［63］ Fan X，Jia L，Li Y，Smith S J，Miller A J，Shen Q.Co mparing nitrate storage and remobilization in t wo rice cultivars t hat differ in their nitr ogen use efficiency［J］.Jour nal of Experi mental Botany，2007，58（7）：1729－1740.

［64］ Crawf ord N M，Glass A D.Molecular and physiological aspects of nitrate uptake in plants［J］.Trends in Plant Science，1998，3（10）：389－395.

［65］ Kong K，Makabe S，Ntui V O，Khan R S，Nakamura I.Synt hetic chitinase gene driven by root－specific Lj NRT2 and At－NRT2.1 promoters confers resistance to Fusarium oxyspor um in transgenic tobacco and tomato［J］.Plant Biotechnology Reports，2014，8（2）：151－159.

［66］ Kong K，Ntui V O，Makabe S，Khan R S，Mii M，Nakamura I.Transgenic tobacco and to mato plants expressing Wasabi defensin genes driven by root－specific Lj NRT2 and At NRT2.1 pro moters confer resistance against Fusarium oxyspor u m［J］.Plant Biotechnology，2014，31（2）：89－96.

［67］ Koehorst－van Putten H J，Wolters A M A，Pereira－Bertram I M，van den Berg H H，van der Krol A R，Visser R G.Cloning and characterization of a tuberous root－specific pro moter fro m cassava（Manihot esculenta Crantz）［J］.Planta，2012，236（6）：1955－1965.

［68］ Ramlov K B，Laursen N B，Stougaard J.Site－directed mutagenesis of the organ－specific element in the soybean leghemoglobin Ibc3 gene pr omoter［J］.The Plant Jour nal，1993，4（3）：577－580.

［69］ Bender K W，Dobney S，Oqunrinde A，Chiasson D，Mullen R T，Teresinski H J，Singh P，Munro K，Smith S P，Snedden W A.The cal modulin－like protein CML43 f unctions as a salicylic－acid－inducible root－specific Ca2＋sensor in Arabidopsis［J］.Biochemical Jour nal，2014，457：127－136.

［70］ Li Y Y，Liu S J，Yu Z M，Liu Y，Wu P.Isolation and characterization of t wo novel root－specific promoters in rice（Or yza sativa L.）［J］.Plant Science，2013，207：37－44.

［71］ Santana R H.Isolamento e caracteriza??o de pro motoresórg?o－específicos de plantas de soja（Gl ycine max）［D］.Disserta??o Brasilia－DF：Universidade de Brasília，2012.

［72］ 楊麗.百合查爾酮合成酶基因（CHS）及其啟動子的克隆與分析［D］.楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士論文，2006.

［73］ Tanaka Y，Katsu moto Y，Br ugliera F，Mason J.Genetic engineering in floriculture［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture，2005，80（1）：1－24.

［74］ Koes R E，Spelt C E，Mol J N.The chalcone synthase multigene family of Petunia hybrida（V30）：Differential，light－regulated expression during flower develop ment and UV light induction［J］.Plant Molecular Biology，1989，12（2）：213－225.

［75］ Liu Y，Lou Q，Xu W，Xin Y，Bassett C，Wang Y.Characterization of a chalcone synthase（CHS）flower－specific pro moter from Lilium orential‘Sorbonne’［J］.Plant Cell Reports，2011，30（12）：2187－2194.

［76］ Li X Y，Zheng S Y，Yu R C，F(xiàn)an Y P.Promoters of Hc TPS1 and Hc TPS2 genes from Hedychium coronarium direct floral－specific，develop mental－regulated and stress－inducible gene expression in transgenic tobacco［J］.Plant Molecular Biology Reporter，2014：1－17.

［77］ Shiu S H，Bleecker A B.Receptor－like kinases fro m Ar abidopsis for m a monophyletic gene family related to ani mal receptor kinases［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，2001，98（19）：10763－10768.

［78］ Ki m W B，Yi S Y，Oh S K，Li m C J，Ki m H A，Jang H A，Kwon S Y.Identification of a pollen－specific gene，Sl CRK1（RFK2）in to mato［J］.Genes ＆Genomics，2014，36（3）：303－311.

［79］ Chung P，Hsiao H H，Chen H J，Chang C W，Wang S J.Influence of temperat ure on the expression of the rice sucrose transporter 4 gene，OsSUT4，in ger minating embr yos and maturing pollen［J］.Acta Physiologiae Plantar u m，2014，36（1）：217－229.

［80］ Du L，Lou Q，Zhang X，Jiao S，Liu Y，Wang Y.Construction of flower－specific chimeric promoters and analysis of their activities in transgenic torenia［J］.Plant Molecular Biology Reporter，2014，32（1）：234－245.

［81］ Li m S H，Kim J K，Lee J Y，Kim Y M，Sohn S H，Kim D H，Ha S H.Petal－specific activity of the promoter of an anthocyanidin synthase gene of tobacco（Nicotiana tabacum L.）［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture（PCTOC），2013，114（3）：373－383.

［82］ Cook M，Thil mony R.The OsGEX2 gene promoter confers sper m cell expression in transgenic rice［J］.Plant Molecular Biology Reporter，2012，30（5）：1138－1148.

［83］ Cross J M，Clancy M，Shaw J R，Greene T W，Schmidt R R，Okita T W，Hannah L C.Both subunits of ADP－glucose pyrophosphor ylase are regulatory［J］.Plant Physiology，2004，135（1）：137－144.

［84］ Chen X，Wang Z，Wang J，Wang M，Zhao L，Wang G.Isolation and characterization of Brittle2 pro moter fro m Zea mays and its co mparison with Ze19 pro moter in transgenic tobacco plants［J］.Plant Cell，Tissue and Organ Culture，2007，88（1）：11－20.

［85］ Quattrocchio F，Tolk M A，Coraggio I，Mol J N，Viotti A，Koes R E.The maize zein gene z E19 contains t wo distinct promoters which are independently activated in endosper m and anthers of transgenic Petunia plants［J］.Plant Molecular Biology，1990，15（1）：81－93.

［86］ Cobbett C，Goldsbrough P.Phytochelatins and metallothioneins：Roles in heavy metal detoxification and ho meostasis［J］.Annual Review of Plant Biology，2002，53（1）：159－182.

［87］ Kamaladini H，Nor Ak mar Abdullah S，Aziz M A，Ismail I B，Haddadi F.Breaking－off tissue specific activity of the oil pal m metallothionein－like gene promoter in T1 seedlings of tomato exposed to metal ions［J］.Journal of Plant Physiology，2013，170（3）：346－354.

［88］ Esfandiari E，Jin Z，Abdeen A，Griffit hs J S，Wester n T L，Haughn G W.Identification and analysis of an outer－seed－coatspecific pro moter fr om Ar abidopsis thaliana［J］.Plant Molecular Biology，2013，81（1－2）：93－104.

［89］ Bernardo A E N，Garcia R N，Adachi M，Angeles J G C，Kaga A，Ishimoto M，Tecson－Mendoza EM.8Sglobulin of mungbean［Vigna r adiata（L.）Wilczek］：Cloning and characterization of its c DNA isof or ms，expression in Escherichia coli，purification，and crystallization of the major reco mbinant 8S isofor m［J］.Jour nal of Agricultural and Food Chemistry，2004，52（9）：2552－2560.

［90］ Chen M X，Yang Y N，Zheng S X，Xu C，Wang Y，Liu J S，Li H Y.A vigna radiata 8S globulinα′pro moter drives efficient expression of GUS in Arabidopsis cotyledonary embryos［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2013，61（26）：6423－6429.

［91］ Sunkara S，Bhatnagar－Mathur P，Shar ma K K.Isolation and f unctional characterization of a novel seed－specific pro moter region fro m peanut［J］.Applied Biochemistr y and Biotechnology，2014，172（1）：325－339.

［92］ Saed Taha R，Ismail I，Zainal Z，Abdullah S N A.The stearoyl－acyl－carrier－protein desaturase promoter（Des）from oil pal m confers fruit－specific GUS expression in transgenic tomato［J］.Journal of Plant Physiology，2012，169（13）：1290－1300.

［93］ Montgomery J，Gold man S，Deik man J，Margossian L，F(xiàn)ischer R L.Identification of an ethylene－responsive region in the pro moter of a fr uit ripening gene［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，1993，90（13）：5939－5943.

［94］ Deik man J，Xu R，Kneissl M L，Ciardi JA，Ki m K N，Pelah D.Separation of cis elements responsive to ethylene，fr uit develop ment，and ripening in the 5′－flanking region of the ripening－related E8 gene［J］.Plant Molecular Biology，1998，37（6）：1001－1011.

［95］ Eini O，Yang N，Pyvovarenko T，Pill man K，Bazanova N，Tikhomirov N，Lopato S.Complex regulation by Apetala2 domain－containing transcription factors revealed t hrough analysis of the stress－responsive Td Cor410b pro moter fro m dur u m wheat［J］.PloS One，2013，8（3）：e58713.

［96］ Joo J，Choi H J，Lee Y H，Ki m Y K，Song S I.A transcriptional repressor of the ERF family confers drought tolerance to rice and regulates genes preferentially located on chromosome 11［J］.Planta，2013，238（1）：155－170.

［97］ Song Y，Lin Y，Tong S，Hou H.Molecular cloning，promoter analysis，and expression profile of Vv ERF 3b gene in Vitis vinif er a［J］.Biologia Plantar u m，2012，56（1）：31－36.