水稻OSCER基因启动子序列及表达分析.doc

水稻OSCER4基因启动子序列及表达分析-农学论文 水稻OSCER4基因启动子序列及表达分析 林晓林，罗苑红，梁丽凤，冯君成，周玲艳 （仲恺农业工程学院生命科学学院，广州 ５１０２２５） 摘要：通过生物信息学方法对水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）蜡质合成相关基因ＯｓＣＥＲ４启动子序列和表达特性进行了分析；通过构建ＯｓＣＥＲ４启动子驱动的ＧＵＳ融合表达载体，分析了ＯｓＣＥＲ４基因的时空表达；并分别以２００ ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ、１００ μｍｏｌ／Ｌ ＡＢＡ和１．０％ Ｈ２Ｏ２处理水稻幼苗，通过半定量ＲＴ－ＰＣＲ分析逆境胁迫下ＯｓＣＥＲ４的表达模式。启动子序列分析表明，ＯｓＣＥＲ４启动子中包括大量根、茎、叶肉等特异表达位点以及与干旱、冷、盐等多种逆境胁迫相关的调控序列。表达特征分析表明，ＯｓＣＥＲ４基因在愈伤组织、根、茎、叶中均有表达，在颖壳和子房中也有表达。ＮａＣｌ和ＰＥＧ等逆境胁迫下，ＯｓＣＥＲ４基因表达量在不同处理时间有所增加，Ｈ２Ｏ２胁迫下，ＯｓＣＥＲ４基因表达量有所下降。 关键词：水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）；ＯｓＣＥＲ４基因；启动子；表达；逆境 中图分类号：Ｑ７８ 文献标识码：A 文章编号：0439－８114（２０15）18－4607-06 DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.056 Ｐｒｏｍｏｔｅｒ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ Gene ｉｎ Ｒｉｃｅ ＬＩＮ Ｘｉａｏ－ｌｉｎ，ＬＵＯ Ｙｕａｎ－ｈｏｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｌｉ－ｆｅｎｇ，ＦＥＮＧ Ｊｕｎ－ｃｈｅｎｇ，ＺＨＯＵ Ｌｉｎｇ－ｙａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｌｉｆｅ Sｃｉｅｎｃｅ， Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ， ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｗａｘ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ ＯｓＣＥＲ４ ｉｎ ｒｉｃｅ（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．） ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｖｉａ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｌ ａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＧＵＳ ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔａｉｎｉｎｇ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｓｅｍｉ－ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＲＴ－ＰＣＲ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｔｒｅｓｓｅｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ２００ ｍｍｏｌ/Ｌ ＮａＣｌ，100 μmol/L ABA ａｎｄ １．０％ Ｈ２Ｏ２． Ｔｈｅ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ gene（ａｂｏｕｔ ２ ｋｂ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４） ｗａｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔａｉｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｄｒｏｕｇｈｔ， ｈｉｇｈ ｓａｌｔ， ｃｏｌｄｎｅｓｓ，ＡＢＡ，ｌｉｇｈｔ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｐｐｅｒ，ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ gene ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ＯｓＣＥＲ４ ｗａｓ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｃａｌｌｕｓ，ｒｏｏｔｓ，ｓｔｅｍｓ，ｌｅａｖｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｇｌｕｍｅ ａｎｄ ｏｖａｒｙ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ gene ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ gene ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｍｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＮａＣｌ ａｎｄ ＰＥＧ， ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＯｓＣＥＲ４ gene ｉｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｈｅｎ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｈ２Ｏ２． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．； ＯｓＣＥＲ４ ｇｅｎｅ； pｒｏｍｏｔｅ