蓖麻油酸12-羟化酶基因的启动子克隆与分析

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1、摘要蓖麻(RicinuscommunisL．)是一种含油量较高的油脂植物，蓖麻油含量大约在50％，主要以羟基酸类油脂为主。蓖麻油的合成代谢过程主要在蓖麻的胚乳形成期进行，蓖麻油酸12．羟化酶(oleate12．hydroxylase，FAHl2)是整个代谢中的关键酶。该酶在蓖麻的胚乳中高效表达，而在茎叶根等器官组织中表达较少。因此，FAHl2基因的启动子具有高效的组织特异性启动基因效果。以此构建的特异性表达载体将在蓖麻胚乳中高效的表达外源基因，这既保证了外源基因在植物体内的有效发挥，又减少了对植物的不良影响。本研究以蓖麻通蓖5号饱满籽实为材料，运用基因克隆技术，克隆蓖麻FAHl2特异型启动子，

2、以双元表达载体pCAMBIAl305．2为基础，构建由FAHl2启动子调控的植物组织特异性表达载体pCAM5．2．FA，为下一步建立蓖麻高效遗传转化体系奠定实验基础。本实验的主要研究结果如下：经生物信息学分析显示，FAHl2基因上游序列中含有多个顺式作用元件，包括6个与光响应元件(AF．1结合位点、G．Box、GT-1)；22个标准启动子调控元件CAAT-Box；4个胚乳表达相关元件Skn一1模块；1个增强子TATA重复区：14个TATA核心启动元件：1个与水杨酸相应相关的TCA序列区。从生物信息学角度证实该启动子序列具有的启动所取的启动元件。本研究结果表明，FAHl2上游序列能够作为弓1导外

3、源基因特异性表达的启动子。特异性表达载体的成功构建对目的基因在蓖麻籽中高效有序地表达奠定基础，这对于有效成份的组织特异性表达及蓖麻品质改良有极大的推动作用。关键词：蓖麻，油酸12一羟化酶，组织特异性，启动予Promoteroftheoleate12·hydroxylasegenefromRicinuscommunisL．functionanalysisAbstractRicinuscomrnunisL．ishighoilcontentofoilplantg．Oilcontentisapproximately50％incastor．InwhichHydroxyacidspredominate．C

4、astoroilismainlysynthesizedtogetherwiththeformationoftheendosperm．Theoleate12-hydroxylase(FAH12)isthekeyenzymeinthesynthesismetabolism．Theenzymehighlyexpressedintheendospermofcastor,andlessexpressioninotherorgansandtissues，suchasroot，stemandleaves．Thus，geneCanbeefficientlyactivatedbytheFAH12geneprom

5、oterinspecifictissues．ThespecificexpressionvectorinsertedFAH12promoterwillexpressefficientlyexogenousgenes．Thisnotonlyensurestheefficientexpressionofexogenousgenesinplants，butalsoreducestheadverseeffectsonplants．Inthisstudy,thefullseedTongbi5Wasselectedasthematerial．Thecloningtechnologyemployed，cast

6、orFAH12specificpromoterwasobtained．BasedonthebinaryexpressionvectorpCAMBIAl305．2，planttissue—specificexpressionvectorpCAMBIA1305．2-FAwasconstructed，inwhichtheGUSgenewasregulatedbytheFAH12promoter．TheexperimentsfoundationWaslaidtoestablishcastorefficientgenetictransformationsystem．Themainresearchresu

7、ltswereasfollowsTheupstreamsequenceoftheFAH12genewasanalyzedusingbioinformaticssoftwaretofindwhetherdifferentincis·regulatoryelementsknowntOoccurinthepromoterregionsarepresentinthisregion．Insilicoanal