甘蔗ScGAI基因两个启动子的组织特异性表达分析

作者：柴哲; 方金兰; 黄润; 黄翠霖; 姚伟; 张木清

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(11): 2254-2262.

• 甘蔗
• 甘蔗赤霉素不敏感(ScGAI)基因
• DELLA结构域包含蛋白
• 启动子
• β-葡萄糖苷酸酶(GUS)
• 组织表达

甘蔗(Saccharum officinarum)是异源多倍体作物，其复杂的遗传背景导致甘蔗基因的调控机制更加复杂。甘蔗赤霉素不敏感(gibberellic acid insensitive, ScGAI)基因编码1个与甘蔗茎发育有关的DELLA结构域包含蛋白。本课题组前期研究发现，甘蔗ScGAI基因定位在割手密(S. spontaneum)基因组Chr 1B和Chr 1C染色体上，且受到2个不同长度的启动子调控。序列分析表明，ScGAI基因2个启动子上游1.1 kb区域的主要差异是较短的启动子在-982～-496 bp区域存在2个片段缺失。本研究通过对启动子顺式作用元件预测发现，缺失的片段包含TATA-box和CAAT-box等多个表达调控相关的顺式作用元件，推测ScGAI基因2个启动子对ScGAI存在不同的表达调控作用。构建ScGAI基因2个启动子和玉米(Zea mays)泛素(ubiquitin, UBI)基因启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase, GUS)基因的植物表达载体并进行拟南芥(Arabidopsis thaliana)的遗传转化。T3代转基因拟南芥不同时期和不同组织GUS染色分析表明，ScGAI基因较长的启动子在拟南芥所有组织中均有表达，而ScGAI基因较短的启动子主要在叶脉表达，同时在根和茎中弱表达。本研究为后续ScGAI基因的功能研究提供了重要的科学依据。

• 单位
  广西大学