抗逆相关转录因子基因gmdreb3启动子分析及兼抗白粉病、条锈病小麦分子标记检测

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1、新疆农业大学硕士学位论文抗逆相关转录因子基因GmDREB3启动子分析及兼抗白粉病、条锈病小麦分子标记检测姓名：王薇申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：马有志;曲延英20090601抗逆相关转录因子基因锄D脚3启动子分析及兼抗白粉病、条锈病小麦分子标记检测摘要DREB(dehydrationresistanceelementbindingprotein)是_类与抗逆相关的转录因子基因，广泛存在于各种植物中，参与调控各种与抗逆相关的功能基因的表达，在逆境胁迫应答反应过程中发挥重要作用。但是，目前对DREB基因的研究主要集中在功能分析方面，对其转录水平的调控机制了解较少。本实验室前期

2、工作已经从大豆中克隆了新的GmDREB3基因，功能研究表明，过表达GmDREB3基因可以显著提高植物的抗逆性，同时GmDREB3启动子的初步分析证明，在启动子的．705～1117bp区域存在着低温和干旱响应的正调控元件，在．1117～1464bp区域存在着对低温和干旱响应的负调控元件。在此基础上，本研究进一步对这两个重要区域进行了细致分析。首先，在这两个区段由5’端向3’端进行逐段缺失研究，将⋯7051117bp的正调控区段分为两段：1117一l和1117．2；将．1117~-1464bp的负调控区段分为四段：1464．1、1464．2、1464．3和1464—4。将GmDREB3启动子

3、不同区段分别连接到GUS报告基因上游，构建了启动子分析载体。采用基因枪法转化小麦愈伤组织，利用瞬时表达的方法检测不同长度启动子的活性。结果表明：在⋯705731bp区域存在着对低温和干旱响应的正调控元件MYB；．1117～-1269bp区域存在着对低温和干旱响应起重要作用负调控元件MYC。我们利用确定的重要调控元件构建了诱饵载体，采用酵母单杂交技术，筛选与重要调控元件结合的上游调控蛋白。分别将包含正调控MYB元件的片段和包含负调控MYC元件的片段串连成3个重复序列，然后将重复序列插入pHIS2．1诱饵载体中报告基因上游，分别构建重组质粒pHIS2．1．1117．2、pHIS2．1．146

4、4．3，形成包含激活区和抑制区的诱饵载体。通过自激活实验已确定用pHIS2．1—1117．2和pHIS2．1．1464．3诱饵载体筛选大豆的酵母单杂交cDNA文库，分别用50mM3-AT及5mM3-AT作为筛选浓度。构建及筛选大豆cDNA文库的工作正在进行中。‘小麦病害是影响小麦产量的主要因素之一，培育和推广抗病品种是防治病害最经济有效的措施。单一的抗病基因容易丧失抗性，我们将多个不同的抗病亲本及优质农艺亲本进行复合杂交，选育出抗病且农艺性状较好的小麦新品系观4。对该品系的抗病基因及品质性状进行分子标记鉴定和分析，结果表明：观4兼抗白粉病和条锈病，其白粉病抗性主要来自亲本92R179中的

5、Pm21基因，而条锈病抗性则主要源于YW243中抗条锈病基因h强辽10中的高分子量麦谷蛋白优质亚基7+8也遗传到新品系观4中，使观4可作为优良小麦亲本应用于小麦的品质和白粉病、条锈病抗性的改良。关键词：抗逆基因；DREB转录因子；启动子分析；白粉病；条锈病；分子标记PromoterAnalysisofStress—relatedTranscriptionFactorGene，GmDRJ邑B3andCharacterizationofWheatLineResistanttoStripeRustandPowderyMildewbyMolecularMarkersAbstractTheDREB

6、fdehydrationresistanceelementbindingprotein)isthestress—relatedtranscriptionfactorfamily．Theyexistinallkindsofplants，andregulatetheexpressionofmanystress·relatedgenes．DREBtranscriptionfactorplaysaroleinplantresistance．DREBgenesinthecurrentstudyfocusedonfunctionalanalysis，transcriptionleveloftheir

7、understandingoflessregulationandcontrolmechanisms．InordertoanalyzetranscriptionalregulationmoleculemechanismofGmDREB3gene，theproviousworkinourlabindicatedthatsomekeyup—regulatedmotifbetween一705～-ll17bpanddown-regulated