牡丹抗逆转录因子基因PsDREB的功能解析

通过酵母单杂交试验,对牡丹抗逆转录因子基因PsDREB的DNA结合能力及转录激活功能进行分析。结果显示:PsDREB蛋白能够特异性地与顺式作用元件DRE(dehydration responsive element,干旱应答元件)结合,但不能与突变的DRE(mDRE)结合;该蛋白能够激活下游报告基因His的表达,从而使酵母细胞在缺失His的培养基上能够正常生长。说明PsDREB具有转录激活功能。为了进一步研究该转录因子基因PsDREB在植物抗逆反应中的功能,利用农杆菌介导法将其转化到模式植物烟草中,对获得的转基因烟草进行低温、干旱、高盐、脱落酸等胁迫处理。结果发现:与对照相比,超量表达PsDREB基因能够明显提高烟草对逆境胁迫的抗性,尤其是在抗干旱和高盐方面效果显著。

牡丹PsDREB转录因子基因的克隆及亚细胞定位

DREB转录因子是一个干旱应答元件的结合蛋白,它在植物对干旱、高盐及低温胁迫的分子反应中起着非常重要的调控作用。本研究以芍药科芍药属牡丹‘洛阳红’品种叶片提取的总DNA为模板,通过PCR扩增获得一个1 661 bp的DREB(dehydration responsive element binding protein)基因的cDNA序列,包含1 089 bp的开放阅读框、448 bp的5'非编码序列和124 bp的3'非编码序列,命名为PsDREB。该基因的cDNA编码363个氨基酸,与葡萄、梧桐、杨树和咖啡的同源性分别为61%、60%、56%和55%。为进一步验证其功能,本研究通过基因枪法对该基因编码的蛋白进行了亚细胞定位检测,结果发现该蛋白定位于细胞核,符合转录因子细胞核定位的特征。研究结果为进一步研究该基因编码蛋白的结构和功能奠定了基础。