百合花色形成关键基因（CHS）启动子功能分析

论文摘要

类黄酮及其有色衍生物在花色形成过程中发挥极其重要的作用,在不同植物中展现出从黄到红到蓝等一系列丰富多彩的色泽,其调控途径一直备受关注。大量相关基因被克隆鉴定,其中查尔酮合成酶（CHS）作为催化类黄酮合成反应的第一个酶,已在很多方面进行了深入研究。前期工作中,我们从东方百合（Lilium orential‘Sorbonne’）中获得了CHS基因及其898-bp的上游调控序列,并对其进行了初步验证。本试验在此基础上,将推定的CHS基因启动子序列和GUS报告基因融合,构建植物表达载体,在梦幻系列蓝色矮牵牛（Petunia hybrida‘Dreams Midnight’）中分析CHS启动子的表达模式。主要结果如下:1、分析了查尔酮合成酶基因（CHS）启动子时空表达模式对携带CHS启动子的转基因矮牵牛进行GUS活性分析。结果表明,在CHS启动子的驱动下,GUS基因主要在花中表达,茎叶中没有或只有极微量的表达。在花中,GUS活性主要集中于花药和雌蕊,花瓣等其它组织虽有表达,但强度较低。另外在花瓣中,GUS活性在花发育的第四个时期达到峰值,之后逐渐降低。即该启动子具有花特异及生长发育调节活性。2、鉴定了查尔酮合成酶基因（CHS）启动子的功能域对CHS启动子中可能与花特异性表达相关的关键序列进行缺失分析,结果表明241-bp的CHS启动子短片段仍具有花特异活性,而进一步缺失（缺失-257—-116bp）会导致特异性丧失,产生类似于组成型的弱表达。结合序列分析可以初步推定TACPyAT盒在CHS启动子的花特异表达模式中发挥了关键作用。3、研究了光对查尔酮合成酶基因（CHS）表达调控的影响采用光,暗两种处理分析光对CHS启动子表达活性的影响。在黑暗条件下,GUS基因仅在花药中表达,可见光作为一个关键因子,参与了CHS启动子的组织特异性调节。并且,CHS启动子在花药和其他花组织中具有相对独立的光反应调节机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 查尔酮合成酶基因（CHS）研究进展
• 1.2 花特异启动子研究进展
• 1.2.1 花特异启动子结构
• 1.2.2 花特异启动子分类
• 1.2.3 花特异启动子的研究和应用
• 1.3 农杆菌介导的瞬时表达分析概述
• 1.3.1 农杆菌介导的瞬时表达原理
• 1.3.2 农杆菌介导的瞬时表达影响因素
• 1.3.3 瞬时表达分析的应用价值
• 1.4 本研究的目的意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 菌株及载体
• 2.1.3 主要试剂仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子克隆
• 2.2.2 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子序列分析
• 2.2.3 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子缺失片段克隆
• 2.2.4 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子全长及4 个缺失片段功能验证载体的构建
• 2.2.5 农杆菌介导的瞬时表达分析
• 2.2.6 稳定转化模式植物矮牵牛
• 2.2.7 GUS 活性检测
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 结果
• 3.1.1 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子克隆与序列分析
• 3.1.2 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子与GUS 基因融合载体构建
• 3.1.3 瞬时分析法早期鉴定启动子功能
• 3.1.4 稳定转化法分析百合查尔酮合成酶（CHS）启动子时空表达模式
• 3.1.5 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子缺失分析
• 3.1.6 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子光诱导表达模式分析
• 3.2 讨论
• 3.2.1 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子功能分析
• 3.2.2 百合查尔酮合成酶（CHS）启动子元件分析
• 3.2.3 瞬时分析和稳定转化的表达差异分析
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介