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除虫菊TcALDH 和TcGLIP 基因启动子克隆及功能分析

Cloning and functional analysis of promoter of TcALDH and TcGLIP genes related to pyrethrin synthesis

摘要:天然除虫菊酯是从除虫菊(Tanacetum cinerariifolium)中提取的绿色植物源生物杀虫 剂。醛脱氢酶(TcALDH)和 GDSL 脂肪酶(TcGLIP)是除虫菊酯生物合成途径中的关键 限速酶。为探究 TcALDH 和 TcGLIP 基因的功能,该研究从除虫菊无性系W99中克隆得到 TcALDH 和 TcGLIP 基因的启动子,通过生物信息学分析、组织化学染色(GUS 染色)、荧 光素酶报告实验和外源植物激素处理实验,对其启动子的调控元件、启动子活性、激素诱导 特异性和组织特异性进行了分析。结果表明:(1)克隆得到的 TcALDH 和 TcGLIP 启动子 序列分别为 2 848、1 343 bp,均含有多个与逆境应答和激素信号相关的顺式作用元件。(2) 分别构建了启动子和荧光素酶融合的植物表达载体,在烟草叶片中观察荧光成像发现, TcALDH 启动子具有茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)激素诱导特异性。(3)用 MeJA 和 ABA 处理除虫菊W99组培苗发现,TcALDH 的表达量在 12 h 内受 ABA 诱导上调,受 MeJA 诱导时先升高后降低,TcGLIP 的表达量受 ABA 和 MeJA 诱导下调。(4)分别构建 了 TcALDH 和 TcGLIP 启动子与 GUS 基因融合的植物表达载体,转化烟草并对其转基因叶 片进行 GUS 活性染色发现,TcALDH 启动子在烟草叶片腺体、腺毛头部及叶肉中表达,而 TcGLIP 启动子仅在烟草叶肉细胞中表达。综上认为,TcALDH 和 TcGLIP 的启动子具有组织 特异性,TcALDH 启动子具有茉莉酸甲酯和脱落酸激素诱导特性。该研究为除虫菊 TcALDH 和 TcGLIP 基因参与除虫菊酯合成的调控机制提供了新见解。

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[V1] 2022-12-01 10:02:30 ChinaXiv:202212.00020V1 下载全文
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