水稻胁迫相关基因OsPM1启动子的克隆与分析

依据NCBI数据库OsPM1的序列信息,采用PCR技术扩增获取OsPM1的2 100bp的启动子序列。利用PLACE预测启动子的顺式作用元件分析表明,启动子内含有大量与胁迫相关的顺式作用元件,主要有ABA响应相关元件、脱水响应元件、低温响应元件、热激响应元件和转录因子结合元件。构建OsPM1的启动子和GUS基因融合表达载体,转入拟南芥。组织化学染色分析结果显示,非生物胁迫处理前,幼苗中GUS基因表达水平很低;干旱、低温、高盐等胁迫处理后,GUS基因表达量显著升高。研究表明,OsPM1的启动子能够显著提高在干旱、高盐和低温处理后下游基因的表达水平。

OsPM1基因在水稻苗期受非生物胁迫响应时的作用及应用

非生物胁迫是影响农作物生长的重要因素,常常导致作物减产。挖掘非生物胁迫应答基因,培育抗逆性增强的作物新品种具有重要的现实意义。OsPM1(水稻Plasma Membrane protein 1基因)编码一种ABA转运蛋白,在水稻中过表达能够提高水稻的耐旱性。在本研究中我们进一步发现,OsPM1还受渗透、高盐、高温胁迫的诱导,同时其转录受到水稻热休克转录因子(Hsfs)的激活。过表达OsPM1的转基因水稻除耐旱性增强外,还具有更强的抵御渗透、高盐及高温胁迫的能力。将OsPM1的胁迫诱导型启动子与高粱的热休克转录因子SbHsf03的编码区融合成为重组基因,转化到粳稻日本晴中,经耐热性检测,发现日本晴叶片的耐热性增强,但其正常生长没有受到影响。研究结果提示OsPM1基因及其启动子在提高水稻抗多种非生物胁迫能力上具有重要的应用价值。