干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 准噶尔无叶豆中转录因子基因EsDREB2B基因的克隆及功能分析

Arid

	准噶尔无叶豆中转录因子基因EsDREB2B基因的克隆及功能分析
	李小双; 杨红兰; 李海燕; 高贝; 张道远
英文摘要	脱水响应元件结合蛋白(DREB)在植物响应外界环境胁迫和抗逆信号转导通路上起到重要的作用。其中,DREB2类转录因子主要响应干旱,高盐和热胁迫。目前已从多种植物中分离和鉴定出DREB2类转录组因子,并利用这些基因得到了抗逆性增强的转基因植物。本研究通过同源克隆的方法从极端旱生荒漠植物准噶尔无叶豆中分离得到一个新的DREB2转录因子基因。该基因有相对较小的开放阅读框(624bp的ORF),编码207个氨基酸,含有一个典型的AP2结构域。序列比对分析表明该基因与同豆科的鹰嘴豆CAP2基因序列相似性最高,CAP2基因最近被报道是truncated的一类DREB基因。进化树和保守基序分析表明该基因属于DREB2B亚家族,且具有truncated的DREB类基因特有的CMIV-4基序,因此将该基因命名为EsDREB2B(GenBank登录号为:HQ687367)。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,EsDREB2B基因受干旱,盐,冷,热等多种非生物胁迫的诱导,且在自然生长的植物材料中也有表达,并在叶中表达量最高。亚细胞定位实验表明该基因定位在细胞核。酵母单杂交实验证明,该基因能激活下游报告基因HIS3和LacZ的表达,具有转录激活活性。同时,利用酵母和烟草两个表达系统全面研究了EsDREB2B基因的功能。转基因酵母在不同胁迫下的存活率实验表明转EsDREB2B基因的酿酒酵母在干旱,盐,冷,热等胁迫条件下有更好的生长和更高的存活率。进一步的转基因烟草实验也证明:转EsDREB2B基因的烟草植株在胁迫后有更多的侧根数和鲜重,更低的损伤水平(MDA含量),更高的脯氨酸含量,同时上调了许多DREB下游基因的表达(ERD10C,HSP70,LEA等),最终表现出更强的抗旱、盐、冷、热胁迫的能力,且在持续胁迫条件下有更高的存活率。上述实验结果均表明,从准噶尔无叶豆中克隆得到的EsDREB2B基因是一个新的DREB2基因,是除了CAP2基因以外的第二例对truncated DREB基因的详细报导,该基因在调节准噶尔无叶豆抵抗逆境胁迫应答中起着重要的作用,在综合提高植物抗逆性上具有很大的潜能。同时,我们的结果也显示truncated DREB基因与non-truncated DREB基因相比有自己特有的基序(CMIV-4),特殊的激活机制和特定的功能。
英文关键词	准噶尔无叶豆 DREB2基因 truncated DREB 非生物胁迫抗逆性转基因烟草
来源出版物	生态文明建设中的植物学：现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第3分会场：植物分子生物学与基因组学
出版年	2013
页码	1
中图法分类号	Q943
资源类型	会议论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/372397
作者单位	中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室新疆生态与地理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	李小双,杨红兰,李海燕,等. 准噶尔无叶豆中转录因子基因EsDREB2B基因的克隆及功能分析[C],2013:1.