甘薯IbSSI基因启动子序列的克隆及瞬时表达分析

作者：王雁楠; 杨育峰; 杨国红; 张莉; 陈献功; 徐心志; 刘庆昌; 翟红; 何绍贞^*

来源：分子植物育种, 2019, 17(20): 6604-6610.

DOI：10.13271/j.mpb.017.006604

• 甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)
• IbSSI基因
• 启动子
• 顺式作用元件
• 瞬时表达

植物可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase, SS)在植物支链淀粉的合成中起着关键作用,其主要负责支链的延伸。前期我们从甘薯中克隆到IbSSI基因并对其进行了表达分析及功能验证,发现该基因在甘薯中的表达受到外源蔗糖的诱导以及昼夜节律的调控。本研究在此基础上利用染色体步移法克隆到IbSSI基因1 811 bp的启动子序列。PlantCARE在线分析表明IbSSI启动子序列富含TATA-box和CAAT-box两个基本元件,还含有与昼夜节律、光照、蔗糖、逆境响应及组织特异表达等相关的顺式作用元件。将IbSSI基因全长启动子及其6个启动子5’端缺失片段分别替换植物表达载体pBI121的CaMV 35S启动子并在本生烟草(Nicotiana benthamiana)叶片中进行瞬时表达。GUS染色结果表明不同长度片段的启动子驱动β-葡萄糖醛酸酶基因(GUS)表达的能力有所差异,其中-200 bp～-369 bp区段以及-1 015 bp～-1 304 bp区段可能存在着增强转录的重要顺式作用元件。本研究揭示了IbSSI基因受外源蔗糖诱导表达及昼夜节律调控的原因,并为进一步阐明IbSSI基因在甘薯淀粉生物合成中的作用提供了科学依据。

• 单位
  河南省农业科学院; 中国农业大学