蜡梅查尔酮合成酶基因（CHS）启动子及相关转录因子的克隆与功能分析

【摘要】蜡梅(ChimonanthuspraecoxL.)是我国特有冬季花期植物,其花色主要以黄色为主,有些品种的花内被片可以呈现出红色丰富花色,探究蜡梅花色差异成因是目前蜡梅生产和研究中亟待解决的问题。本研究以红心蜡梅(C.praecoxvar.intermedius)H29转录组文库为基础,通过FPNI-PCR技术克隆得到红心蜡梅查尔酮合成酶(CHS)基因的启动子序列,命名为CpCHSP29。生物信息学分析表明该序列具有启动子典型功能元件。采用启动子5’端序列缺失方法,构建CpCHSP29缺失表达载体,分别利用瞬时转化和农杆菌介导稳定遗传技术转化拟南芥验证CpCHSP29功能。根据CpCHSP29关键顺式作用元件和转录组库分析,克隆得到相关转录因子完整CDS序列,分别命名为：CpMYC1、CpMYC2、CpICE11和CpICE12,并利用生物信息学技术进行了结构分析和功能预测。本实验主要获得以下结果：1、克隆得到红心蜡梅CHS基因上游具启动子功能的815bp片段CpCHSP29。该序列具有启动子典型顺式元件如：TATAbox,CAATbox,除此之外还包含：与逆境胁迫诱导应答相关的顺式作用元件ABRELATERD1、MYCCONSENSUSAT、WBOXNT、WRKY71OS；与光调控相关元件：GATABOX、CACGTGMOTIF；与ABA诱导响应元件：EBOXBNNAPA、ABRERATCAL,还有其他少数顺式元件。生物信息学分析表明该启动子片段可能与逆境胁迫、光和脱落酸诱导相关。2、利用5’端缺失技术,构建表达载体瞬时表达拟南芥,其GUS染色实验表明：CpCHSP29可在花器官部位启动表达。S5在拟南芥花器官中微量表达,可能因缺失关键部位导致启动子功能丧失。3、获得转CpCHSP29基因阳性拟南芥,为后续的功能验证奠定基础。T3代植株gus染色结果表明CpCHSP29可在全株表达,并受发育时期的调控,且柱头和叶子生长周期一直表达强烈,幼苗初花期根部表达强烈,该启动子受外界低温和光照的调控。4、得到可能与CpCHSP29上顺式元件互作的MYC类转录因子CpMYC1、CpMYC2、CpICE11和CpICE12。其中CpMYC1全长2372p,编码660氨基酸；CpMYC2全长2221bp,编码627氨基酸；CpICE1全长1868bp,编码525氨基酸；CpICE12基因大小为1488bp,编码455个氨基酸,四个转录因子都具有典型的bHLH结构域。用生物信息学法分别对其进行了性质、结构和功能的预测。
【作者】方子义；
【导师】赵凯歌；
【作者基本信息】华中农业大学，园林植物与观赏园艺，2014，硕士
【关键词】蜡梅；查尔酮合成酶；(CHS)启动子；转化；转录因子；MYCCONSENSUSA顺式位点；

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