LsICE1基因表达及调控转基因水稻抗冷通路研究

LsICE1基因是从生菜中分离的一个低温胁迫转录因子,过表达LsICE1基因的转基因水稻提高了抗寒能力。LsICE1基因在生菜的根、茎、叶中为组成型表达,其中叶的表达量较强。LsICE1基因的表达水平能被冷、ABA和NaCl处理所上调,但不被脱水处理上调。卡方测验表明,转基因T1水稻潮霉素抗性发生了3∶1抗性分离模式,大多数转基因植株中LsICE1基因是以单拷贝、单位点整合到水稻基因组中。Southern和Northern杂交检测结果表明,3个抗冷的转基因株系中LsICE1基因均是以单拷贝、单位点整合到水稻基因组中,并正常表达。冷胁迫下,LsICE1基因的超表达对水稻的OsDREB1A基因影响较大,表明LsICE1基因对转基因水稻抗寒性影响依赖OsDREB1冷反应通路。

RsICE1基因表达和转基因水稻抗冷通路研究

以萝卜幼苗和水稻T1代转RsICE1基因(从抗寒萝卜植株中分离的一个编码碱性-螺旋-环-螺旋低温胁迫转录因子,HQ891287)株系为材料,通过半定量RT-PCR及实时定量PCR等方法,分析RsICE1基因的表达、水稻转基因株系中RsICE1基因的遗传及冷诱导基因的表达情况。结果显示:(1)半定量RT-PCR分析表明,RsICE1基因在萝卜的根、茎、叶中为组成型表达,在幼苗根和茎中表达量较强;RsICE1基因的表达水平能够被冷处理和NaCl处理诱导上调表达,但ABA和脱水处理无上调作用。(2)卡方测验表明,水稻转基因T1代潮霉素抗性发生了3∶1分离模式;Southern和Northern杂交结果表明,4个抗冷转基因株系中RsICE1基因均以单拷贝、单位点整合到水稻基因组并正常表达。(3)实时定量PCR分析表明,冷胁迫下,RsICE1基因超表达但对水稻OsDREB1A(AF300970)、OsDREB1B(AF300972)、OsDREB1F(AY785897)基因表达没有影响,表明RsICE1基因对转基因水稻抗寒性的影响不依赖OsDERB1冷反应通路。

萝卜低温胁迫转录因子的克隆及遗传转化

采用RT-PCR和电子克隆技术从抗寒植物萝卜(Raphanus sativusL.)中分离了一个低温胁迫转录因子的cDNA全长序列,命名为RsICE1(GenBank登录号为HQ891287).序列分析显示,该基因全长1 375 bp,编码区为1266 bp,编码421个氨基酸.序列比对表明,该蛋白C端含有一个典型的bHLH结构域,与其他植物的ICE1蛋白具有较高的同源性.进化树分析表明,RsICE1编码的蛋白与油菜的ICE1编码蛋白亲缘关系最近,处在同一进化分枝.半定量RT-PCR分析表明,RsICE1是冷诱导条件下差异表达的基因.构建该基因的植物表达载体,利用农杆菌介导法转化粳稻品种龙粳24,经PCR和RT-PCR分子检测,证明RsICE1基因已经整合到水稻基因组中,并正常表达.与对照相比,低温处理后转基因株系存活率和脯氨酸含量明显增加,相对电导率积累速率明显下降,提高了抗低温胁迫能力.

大白菜低温胁迫转录因子BcICE1的克隆及表达分析

本研究采用RT-PCR结合SON-PCR技术从大白菜(Brassica pekinensis)中分离了BcICE1基因的cDNA序列(GenBank登录号为HQ902162)。该基因全长1591bp,含有一个1494bp长的开放阅读框,编码497个氨基酸。序列比对表明,该蛋白C端含有一个典型的bHLH结构域,与其他植物的ICE1蛋白具有较高的同源性。进化树分析表明,BcICE1蛋白与盐芥和山嵛菜的bHLH蛋白处在同一进化分枝。半定量RT-PCR分析表明,BcICE1基因是冷诱导条件下差异表达的基因。利用所构建的大肠杆菌表达载体,实现了BcICE1基因在原核系统的特异性表达。