百子莲脱水素基因ApSK3对逆境与激素信号的应答模式与调控机制

作者：杨天宸; 陈晓童; 吕可; 张荻^*

来源：园艺学报, 2021, 48(08): 1565-1578.

DOI：10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0660

• 百子莲
• 脱水素
• 启动子
• 非生物胁迫
• 顺式作用元件

克隆了百子莲(Agapanthus praecox)脱水素基因ApSK3上游2 195 bp的启动子序列,对百子莲不同组织和多种非生物胁迫与ABA处理的样品进行基因定量分析,构建多个ApSK3不同长度缺失的启动子片段与GUS基因融合的表达载体并转化拟南芥,以揭示ApSK3基因对不同逆境与激素信号的应答模式及顺式作用元件的调控功能。结果表明:ApSK3启动子序列包含多个与植物逆境、激素应答及生长发育相关的顺式作用元件,且ApSK3的表达具有组织特异性,果实中表达量最高,叶、根次之,花中最低;ApSK3对ABA信号与盐胁迫最敏感,其次为干旱、高渗和低温胁迫,对高温胁迫响应不明显。ApSK3-P::GUS融合表达载体转化拟南芥,ApSK3启动子在拟南芥的整个生长发育过程中均具有较强的表达活性,幼苗根部的表达活性强于叶片,且随着果实的发育成熟启动子的活性明显增强。ApSK3不同长度缺失的启动子片段分析结果表明–2 175～–950 bp片段对启动子的活性起到重要的调控作用;多个顺式作用元件响应干旱胁迫;ApSK3-P通过两个ABRE元件共同响应ABA信号;–526～–533 bp的ERE元件参与响应乙烯信号;–561～–567 bp的P-box元件响应了赤霉素信号,–2 175～–1 167 bp区域可以增强对GA的响应。研究结果证明ApSK3启动子可积极响应干旱、渗透、盐、低温、ABA、GA和乙烯信号;启动子上存在多个顺式作用元件响应干旱胁迫,ApSK3-P通过两个ABRE、ERE与P-box元件分别响应ABA、乙烯与赤霉素信号。

• 单位
  上海交通大学