大豆class III酸性内切几丁质酶基因及其启动子表达方式

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1、中国油料作物学报２０１３，３５（２）：２２１－２２４ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｉｌＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅｓｄｏｉ：１０．７５０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９０８４．２０１３．０２．０１９大豆ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶基因及其启动子表达方式赵艳，沙伟，金忠民，张梅娟（齐齐哈尔大学生命科学与农林学院，遗传重点实验室，黑龙江齐齐哈尔，１６１００６）摘要：利用实时定量ＰＣＲ方法，检测大豆ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶基因在大豆各组织中的表达，结果显示该基因在大豆根、茎、叶中的表达活性低，而花和种子中的相对表达活性极高。利用ＰＣＲ方法，克隆大

2、豆ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶基因５’端上游２０００ｂｐ序列，命名为ＣＰ。在线启动子预测软件分析，结果表明ＣＰ序列中含有多种典型的种子特异表达元件和花特异表达的元件，如ＳＥＦ４ｍｏｔｉｆ、Ｅ－ｂｏｘ、Ｇ－ｂｏｘ、（ＣＡ）ｎ、ＡＡＣＡ、ＡＣＧＴ、ＣＣＡＡ；５２－ｂｏｘ、ｎｔｐ３０３－ｂｏｘ、ＧＴＧＡ、ＴＡＣＰｙＡＴｂｏｘ。推测大豆ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶基因启动子具有调控下游基因在花和种子中大量表达的特性。关键词：大豆；ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶；启动子；克隆中图分类号：Ｓ５６５．１０３文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９０８４（２０

3、１３）０２－０２２１－０４ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｓｏｙｂｅａｎｃｌａｓｓＩＩＩａｃｉｄｉｃｅｎｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅｇｅｎｅａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｒＺＨＡＯＹａｎ，ＳＨＡＷｅｉ，ＪＩＮＺｈｏｎｇ－ｍｉｎ，ＺＨＡＮＧＭｅｉ－ｊｕａｎ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｎｅｔｉｃｓ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＡｇｒｏｆｏｒｅｓｔｒｙ，ＱｉｑｉｈａｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｑｉｈａｅｒ１６１００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆｓｏｙｂｅａｎｃｌａｓｓＩＩＩａｃｉｄｉｃｅｎ

4、ｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅｇｅｎｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｙｂｅａｎｔｉｓｓｕｅｓｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｒｅａｌ－ｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲ（ＲＴＱ－ＰＣＲ）．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈｉｓｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｌｏｗｅｒｉｎｒｏｏｔｓ，ｓｔｅｍｓａｎｄｌｅａｖｅｓ，ｂｕｔｈｉｇｈｅｒｉｎｆｌｏｗｅｒｓａｎｄｓｅｅｄｓ．５’－ｆｌａｎｋｉｎｇｕｐｓｔｒｅａｍ２０００ｂｐｓｅｑｕｅｎｃｅｎａｍｅｄＣＰｏｆｓｏｙｂｅａｎｃｌａｓｓＩＩＩａｃｉｄｉｃｅｎｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅｇｅｎｅｗａｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｓｏｙｂｅａｎ

5、ｇｅｎｏｍｉｃＤＮＡｂｙＰＣＲ．Ｓｅｑｕｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｆｒａｇｍｅｎｔｃｏｎｔａｉｎｅｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｍｏｔｉｆｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｓｅｅｄ－ｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｍｏｔｅｒｓａｎｄｓｏｍｅｐｏｌｌｅｎ－ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓＳＥＦ４ｍｏｔｉｆ，Ｅ－ｂｏｘ，Ｇ－ｂｏｘ，（ＣＡ）ｎ，ＡＡＣＡ，ＡＣＧＴ，ＣＣＡＡ，５２－ｂｏｘ，ｎｔｐ３０３－ｂｏｘ，ＧＴＧＡ，ＴＡＣＰｙＡＴｂｏｘ．ＩｔｗａｓｉｎｆｅｒｒｅｄｔｈａｔＣＰｐｒｏｍｏｔｅｒｃｏｕｌｄｄｒｉｖｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｇｅｎ

6、ｅｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｓｏｙｂｅａｎｆｌｏｗｅｒｓａｎｄｓｅｅｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｏｙｂｅａｎ；ＣｌａｓｓＩＩＩａｃｉｄｉｃｅｎｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅ；Ｐｒｏｍｏｔｅｒ；Ｃｌｏｎｉｎｇ［４］几丁质酶（ｃｈｉｔｉｎａｓｅ）广泛存在于各种植物、动提高植物的抗真菌能力。到目前为止，多种植物［５］物及微生物的细胞和组织中，以几丁质为底物，可将中已克隆获得几丁质酶基因序列，如野生香蕉、［６］其水解为寡聚糖，再进一步水解为Ｎ－乙酰氨基葡苜蓿、白杨、蚕豆、小麦、水稻、甜菜、烟草、马铃［１］［４］萄糖。根据Ｙｅｂｏａｈ等的建议可将各种几丁质酶薯、

7、棉花等。［２］Ｙｅｂｏａｈ等克隆了大豆中的几丁质酶基因序列，分为四类（ｃｌａｓｓＩ－ＩＶ）。根据水解切口的位置不［２］同又可分为：内切几丁质酶（ｅｎｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅ）和外切几并把该基因归为ｃｌａｓｓＩＩＩ酸性内切几丁质酶。本丁质酶（ｅｘｄｏｃｈｉｔｉｎａｓｅ）。根据酸碱性，几丁质酶还有研究中根据大豆该基因序列，克隆其５’端上游酸性和碱性之分［３］。植物细胞中不含有几丁质，却２０００ｂｐ的序列。利用实时荧光定量ＰＣＲ和生物信含有几丁质酶，大部分真菌的细胞壁中含有几丁质，息学方法继续对大豆该基因及其启动子的表达方式因此植物细胞中的几丁质酶能够催化真

8、菌细胞壁的进行研究。重要成分几丁质的水解，从而抑制真菌的生长增殖，收稿日期：２０１２０９２６基金项目：国