二穗短柄草BdDREB-30基因的表达及其启动子的功能分析

作者：黄钢; 谭生龙; 孙婧; 陈利红^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(07): 1257-1267.

• 二穗短柄草
• 脱水应答元件结合蛋白(DREB)
• 启动子
• 干旱诱导
• GUS染色

脱水应答元件结合蛋白(dehydration responsive element binding protein,DREB)转录因子在植物生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用。研究二穗短柄草(Brachypodium distachyon) DREB转录因子对禾本科作物DREB类转录因子抗逆分子机制的阐明具有一定的促进作用。本课题组前期针对二穗短柄草DREB转录因子芯片数据的研究发现BdDREB-30 (GenBank No.XM＿003561067.4)响应多种逆境胁迫。为进一步了解其功能，本研究采用qPCR技术研究了BdDREB-30基因在不同组织和7种非生物胁迫条件下的表达模式，并采用GUS染色法研究了其启动子的功能。结果表明：BdDREB-30基因在茎中的表达量最高，在干旱和H2O2条件下其表达量显著高于对照。与其他物种同源蛋白的多序列比对结果表明，BdDREB-30蛋白质含DREB/CBF亚家族典型的AP2/ERF结构域和A-1亚类的特征序列。进化分析显示其与大麦(Hordeum vulgare)和黑麦(Secale cereale)等麦类作物的同源蛋白亲缘关系相对较近。启动子顺式作用元件分析结果显示，其启动子含有众多光响应元件，以及一些植物激素应答元件和一些胁迫应答元件。构建BdDREB-30启动子的植物表达载体并转入烟草(Nicotiana tabacum)，在低温、干旱和盐胁迫处理条件下对转基因烟草叶片进行GUS染色。结果表明BdDREB-30启动子受干旱诱导较明显，是一种干旱诱导型启动子。本研究为二穗短柄草BdDREB-30基因响应逆境分子机制的研究提供了理论依据。

• 单位
  湖北经济学院; 江汉大学