李杰 雒雅婧 張爽 杜克久
摘要:以融合pMDCesAP-GUS、pJCesAP-GUS、pDMDCesAP-GUS的轉(zhuǎn)基因楊樹作為試驗材料,分別對其根、莖、葉進(jìn)行創(chuàng)傷及ABA(脫落酸)激素誘導(dǎo)處理,通過定量檢測轉(zhuǎn)基因楊樹不同器官的GUS酶活性,分析不同啟動子對創(chuàng)傷及ABA激素誘導(dǎo)的響應(yīng)情況。結(jié)果表明,創(chuàng)傷處理轉(zhuǎn)基因楊樹12 h時,PMDCesAP楊樹根的GUS酶活力達(dá)到最高點。ABA激素處理轉(zhuǎn)基因楊樹,pBI121在根、葉中的GUS酶活力的趨勢是先升高后降低;處理3 h時,GUS酶活力最高;pBI121的莖在ABA激素處理前GUS酶活力是最高的;PMDCesAP的根、莖在ABA激素處理前GUS酶活力處于最大值。
關(guān)鍵詞:楊樹;木質(zhì)部特異啟動子;創(chuàng)傷誘導(dǎo);脫落酸誘導(dǎo);GUS活性
中圖分類號:S718.46 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002—1302(2016)01—0063—05
啟動子是直接調(diào)控基因特異性表達(dá)的重要元件,它驅(qū)動基因表達(dá),并決定基因表達(dá)的強(qiáng)度、時間和空間等特異性。由于組成型啟動子驅(qū)動的基因在植物不同組織器官中均有不同程度的表達(dá),應(yīng)用中逐漸暴露出導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因植株較野生型植株生長緩慢、植株變矮、產(chǎn)量下降等問題,因此研究和利用組織器官特異性啟動子和誘導(dǎo)型啟動子具有非常重要的意義。
筆者所在實驗室前期分別從3倍體毛白楊-93(Populustomentosa Carr.-“93”)、加楊-1(Populus canadensis Moench.-“1”)中分離了具有木質(zhì)部組織特異性的MDCe-sAP啟動子和JCesAP啟動子。通過生物信息學(xué)分析表明,2個啟動子序列均含有與損傷防御有關(guān)的順式作用元件,還有大量其他與激素、水分等誘導(dǎo)有關(guān)的調(diào)控元件。本試驗以融合pMDCesAP-GUS、pJCesAP-GUS、pDMDCesAP-GUS的轉(zhuǎn)基因楊樹作為試驗材料,分別對其根、莖、葉進(jìn)行創(chuàng)傷及ABA(脫落酸,abscisic acid)處理,通過定量檢測轉(zhuǎn)基因楊樹不同器官的GUS酶活性,分析不同啟動子對創(chuàng)傷及ABA誘導(dǎo)的響應(yīng)情況,從而為進(jìn)一步分析啟動子中決定組織特異性及誘導(dǎo)性的調(diào)控元件奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1試驗材料
前期已通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將3個筆者所在實驗室構(gòu)建的植物表達(dá)載體pMDCesAP-GUS(含MDCesAP啟動子-GUS融合基因)、pJCesAP-GUS(含JCesAP啟動子-GUS融合基因)、pDMDCesAP-GUS(含2個串聯(lián)MDCesAP啟動子-GUS融合基因)的轉(zhuǎn)基因毛白楊作為試驗材料;同時將轉(zhuǎn)入pBll21(含35S啟動子-GUS報告基因)的毛白楊作為陽性對照、轉(zhuǎn)入根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)AGLI的毛白楊作為陰性對照,未轉(zhuǎn)基因的毛白楊組培苗為CK。
1.2材料處理
創(chuàng)傷處理:無菌水清洗以上楊樹組培苗,用濾紙吸干表面水分,用剪刀將根剪成長1.5 cm的小段(除盡根部組織培養(yǎng)基);采用鑷子對楊樹苗莖段部分造成機(jī)械創(chuàng)傷;用剪刀將葉片剪下,剪掉葉脈,留下純?nèi)~片,剪成1 cm×1 cm的小塊。每種樣品的不同部位分別稱質(zhì)量0.1 g,放人1.5 mL的離心管,25℃光照條件下分別處理0、3、6、12、24 h。
ABA激素誘導(dǎo)處理:將以上楊樹苗按照創(chuàng)傷處理的方法進(jìn)行處理,于1.5 mL離心管中加入3倍體積的1 mmol/L的ABA將其浸泡。
1.3轉(zhuǎn)基因楊樹GUS報告基因熒光定量檢測
取轉(zhuǎn)基因植株根、莖、葉,每份樣品取0.1 g,加入3倍體積的GUS提取緩沖液,研磨成粉末,于12000 r/min、4℃離心10 min,取上清液,加入2 mmol/L的GUS反應(yīng)底物4-MUG,迅速充分混勻后,用0.2 mol/L Na2CO3終止反應(yīng)。利用RF-5301PC熒光儀,激發(fā)波長365 nm,發(fā)射波長455 nm,測定蛋白含量,以1 min水解4-MUG生成1 nmol/L4-MU的酶量為1個酶活力單位(U),以每mg蛋白的酶活力表示GUS活性(U/mg),各試驗重復(fù)3次,取平均值。
2結(jié)果與分析
2.1創(chuàng)傷誘導(dǎo)處理轉(zhuǎn)基因楊樹的特異性表達(dá)分析
2.1.1同一啟動子在相同處理時間不同組織器官的酶活性變化 由圖1-A可知,創(chuàng)傷處理0 h時,在根中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性很弱,僅為陽性對照pBll21的70.9%、48.7%和0.7%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP有顯著差異性(P<0.05)。在莖中,pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),比陽性對照pBll21增加了52.2%;pMDCe-sAP、pDMDCesAP的GUS活性很弱,僅為陽性對照pBll21的64.1%和59.0%,且pJCesAP與pMDCesAP和pDMDCesAP有顯著差異,pMDCesAP和pDMDCesAP之間的差異不顯著。在葉中,pMDCesAP和pDMDCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBll21的1.78倍和2.43倍;pJCesAP的GUS活性很弱,僅為陽性對照pBll21的57.9%;pMDCesAP與pDMDCe-sAP和pJCesAP有顯著差異,pJCesAP與陽性對照pBI121之間沒有顯著差異。
由圖1-B可知,創(chuàng)傷處理3 h時,在根中,pMDCesAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的2.39倍和1.24倍;pDMDCesAP的活性很弱,僅為陽性對照pBI121的50.9%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP有顯著差異性(P<0.05)。在莖中,pJCesAP的GUS活性很弱,僅為陽性對照pBI121的18.5%,pMDCesAP、pDMDCesAP的活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的4.22和1.1倍,pMDCesAP與pDMDCe-sAP和pJCesAP有顯著差異,pDMDCesAP和pJCesAP與陽性對照pBI121之間無顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCe-sAP和pJCesAP的GUS活性均很弱,僅為陽性對照pBll21的6.4%、23.9%和13.2%,DDMDCesAP與DMDCesAP和pJCe-sAP有顯著差異,pMDCesAP和pJCesAP之間沒有顯著差異。
由圖1-C可知,創(chuàng)傷處理6 h時,在根中,pMDCesAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBll21的17.70倍和6.63倍;pDMDCesAP的活性很弱,僅為陽性對照pBll21的2.9%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP之間有顯著差異性,pDMDCesAP與陽性對照pBI121沒有顯著差異。在莖中,pMDCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBll21的1.22倍,pDMDCesAP和pJCesAP的活性很弱,僅為陽性對照pBI121的27.4%和32.1%;pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP有顯著差異性,pDMDCesAP和pJCesAP沒有顯著差異。在葉中,pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的4.91倍,pMDCesAP的GUS活性變化不大,pDMDCesAP的活性很弱,僅為陽性對照pBI121的14.2%;pJCesAP與pMDCesAP和pDMDCesAP有顯著差異,pMDCesAP與pJCesAP之間有差異性,與陽性對照pBI121之間差異不明顯,pDMDCesAP與pJCesAP有顯著差異,與陽性對照pBll21和pMDCesAP沒有顯著差異。
由圖1-D可知,在根中,創(chuàng)傷處理12 h時,pMDCesAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的5.53倍和1.86倍,而pDMDCesAP的活性則為陽性對照pBI121的42.8%;pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互問有顯著差異性。在莖中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性變化不明顯;pMDCesAP和pJCesAP之間沒有顯著差異,但與pDMDCesAP有顯著差異;pDMDCesAP與陽性對照pBI121也沒有顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性均在增加,為陽性對照pBI121的4.42倍、1.78倍和2.04倍;pDMDCesAP和pJCesAP之間沒有顯著差異,但均與pMDCesAP有顯著差異。
由圖1-E可知,在根中,創(chuàng)傷處理24 h時,pMDCesAP和pJCesAP的GUS活性在增加,是陽性對照pBI121的1.52倍和2.37倍;pDMDCesAP的活性在減少,為陽性對照pBI121的26.3%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互問有顯著差異性(P<0.05)。在莖中,pMDCesAP的GUS活性比陽性對照pBI121增加了33.4%;pDMDCesAP和pJCesAP的活性在減少,為陽性對照pBI121的69.0%和95.3%;pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異性,pJCesAP與陽性對照pBll21沒有顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCe-sAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),是陽性對照pBll21的21.9倍、6.9倍和13.3倍;pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異性。
2.1.2不同啟動子的相同器官隨處理時間不同的酶活性變化將各轉(zhuǎn)基因楊樹的根部做創(chuàng)傷誘導(dǎo)處理,結(jié)果見圖2-A。pBll21隨處理時間的增加,GUS酶活力在創(chuàng)傷處理6 h時處于低谷;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加后降低的趨勢,在創(chuàng)傷處理12 h時,GUS酶活力最高,是處理0 h時最低酶活力的10.15倍;pDMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力總體變化不大,在創(chuàng)傷處理6 h時達(dá)到低谷;pJCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力整體呈增加趨勢,處理12 h時的GUS酶活力達(dá)到峰值;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活在創(chuàng)傷處理24 h達(dá)到峰值;CK隨處理時間的增加,GUS酶活力增長不明顯,在創(chuàng)傷處理6 h時達(dá)到低谷。
將各轉(zhuǎn)基因楊樹的莖部做創(chuàng)傷誘導(dǎo)處理,結(jié)果見圖2一B。pBll21隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加后降低的趨勢,在創(chuàng)傷處理3 h時處于峰值,是處理0 h時最低酶活力的2.85倍;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加后降低的趨勢,在創(chuàng)傷處理6 h時GUS酶活力最高,是處理0 h時最低酶活力的6.7倍;pDMDCesAP隨處理時間的增加,在創(chuàng)傷處理12 h時達(dá)到峰值;pJCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力基本呈先降低后增加的趨勢,創(chuàng)傷處理12 h時的GUS酶活力達(dá)到峰值;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先降低后增加的趨勢,在創(chuàng)傷處理24 h時達(dá)到峰值;CK隨處理時間的增加,GUS酶活力整體增長不明顯,在處理0 h時達(dá)到低谷。
將各轉(zhuǎn)基因楊樹的葉部做創(chuàng)傷誘導(dǎo)處理,結(jié)果見圖2-C。pBI121隨處理時間的增加,GUS酶活力總體呈先增加后降低的趨勢,在創(chuàng)傷處理3 h時達(dá)到峰值,是處理24 h時最低酶活力的22.3倍;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先降低后增加的趨勢,在創(chuàng)傷處理24 h時GUS酶活力最高,是處理3 h時最低酶活力的15.4倍;pDMDCesAP隨處理時間的增加,創(chuàng)傷處理6 h時達(dá)到低谷;pJCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力基本呈增加趨勢,處理24 h時的GUS酶活力達(dá)到峰值;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活力增長不明顯;CK隨處理時間的增加,在處理6 h時基因基本處于沉默狀態(tài)。
2.2 ABA激素誘導(dǎo)各轉(zhuǎn)基因楊樹的特異性表達(dá)分析
2.2.1同一啟動子相同處理時間在不同組織器官的酶活性變化由圖3-A可知,ABA誘導(dǎo)處理0 h時,在根中,pMDC-esAP、pDMDCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的4.75倍和2.75倍;pJCesAP的GUS活性很弱,僅為陽性對照pBI121的15.2%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互問有顯著差異性(P<0.05)。在莖中,pMDCesAP、pDMDCe-sAP和pJCesAP的活性均很弱,僅為陽性對照pBI121的14.0%、16.1%和9.0%,pMDCesAP與pJCesAP有顯著差異,pMDCesAP與pDMDCesAP、pJCesAP之間沒有顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的活性均很弱,僅為陽性對照pBI121的0.2%、55.5%和21.3%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互問有顯著差異性。
由圖3-B可知,ABA誘導(dǎo)處理3 h時,在根中,pMDCe-sAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的1.20倍和2.12倍;pDMDCesAP的活性很弱,僅為陽性對照pBI121的13.1%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP有顯著差異性(P<0.05),pMDCesAP與陽性對照pBI121無顯著差異。在莖中,pMDCesAP的GUS活性與陽性對照pBI121的變化不大,pDMDCesAP、pJCesAP的活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的4.68倍和6.57倍,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異(P<0.05),pMDCesAP與陽性對照pBI121之間無顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性均很弱,僅為陽性對照pBI121的10.3%、9.9%和11.7%,pDMDCesAP、pMDCesAP和pJCesAP之間沒有顯著差異。
由圖3-C可知,ABA誘導(dǎo)處理6 h時,在根中,pMDCe-sAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBI121的1.22倍和2.23倍;pDMDCesAP的活性與陽性對照pBI121的的活性相差不大,pJCesAP與pMDCesAP、pDMDCesAP之間有顯著差異性(P<0.05),pMDCesAP與pDMDCesAP沒有顯著差異。在莖中,pMDCesAP的GUS活性在減少,為陽性對照pBI121的51.8%,pDMDCesAP和pJCesAP的活性在增加,是陽性對照pBI121的1.43倍和3.51倍,pMDCesAP、pDMDCe-sAP和pJCesAP相互間有顯著差異性(P<0.05),pMDCe-sAP、pDMDCesAP與pJCesAP沒有顯著差異。在葉中,pMDC-esAP、pDMDCesAP和pJCesAP GUS活性均很弱,僅為陽性對照pBI121的15.2%、18.1%和19.7%,pMDCesAP、pDMDCe-sAP、pJCesAP與陽性對照pBI121有顯著差異(P<0.05);pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間差異不顯著。
由圖3-D可知,ABA誘導(dǎo)處理12 h時,在根中,pMDCe-sAP和pJCesAP的GUS活性很強(qiáng),為陽性對照pBll21的3.52倍和5.91倍,而pDMDCesAP的活性僅為陽性對照pBI121的49.8%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著性差異(P<0.05);pDMDCesAP和pJCesAP之間沒有顯著差異。在莖中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性均減少,為陽性對照pBI121的14.0%、31.7%和57.8%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異。在葉中,pJCesAP的活性在增加,是陽性對照pBll21的1.33倍;pMDCesAP和pDMDCesAP的GUS活性在減少,為陽性對照pBI121的4.4%和81.9%,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異性(P<0.05)。
由圖3-E可知,ABA誘導(dǎo)處理24 h時,在根中,pMDCe-sAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性均在增加,是陽性對照pBI121的2.99倍、3.02倍和1.28倍;pJCesAP與pM-DCesAP和pDMDCesAP之間有顯著差異性,pMDCesAP和pDMDCesAP沒有顯著差異,pJCesAP與陽性對照pBI121之間也沒有顯著差異。在莖中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCe-sAP的GUS活性均為增加,是陽性對照pBI121的1.21倍、1.75倍和2.12倍;pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異性,pMDCesAP與陽性對照pBI121之間沒有顯著差異。在葉中,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP的GUS活性均很強(qiáng),是陽性對照pBI121的6.19倍、3.41倍和1.91倍,pMDCesAP、pDMDCesAP和pJCesAP相互間有顯著差異性。
2.2.2不同啟動子的相同器官隨處理時間不同的酶活性變化 將各轉(zhuǎn)基因楊樹的根部做ABA誘導(dǎo)處理,結(jié)果(圖4-A)表明,pBI121隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加后降低的趨勢,在ABA處理3 h時GUS酶活力達(dá)到高峰,是處于低谷的處理24 h時的6.29倍;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力總體上呈降低的趨勢,ABA處理0 h時GUS酶活力最高,是處理24 h時最低酶活力的2.97倍;pDMDCe-sAP隨處理時間的增加,GUS酶活力在ABA處理0 h時達(dá)到頂峰,處理12 h時達(dá)到低谷;pJCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力相對于處理0 h時均是增加的,在ABA處理3 h時,GUS酶活力達(dá)到峰值,是處理0 h酶活力的46.8倍;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活在ABA處理12 h達(dá)到峰值;CK隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加后降低的趨勢,在處理6 h時達(dá)到峰值,處理24 h時到達(dá)低谷。
將各轉(zhuǎn)基因楊樹的莖部做ABA誘導(dǎo)處理,結(jié)果(圖4-B)表明,pBI121隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先降低后增加再降低的趨勢,在ABA處理0 h時GUS酶活力達(dá)到高峰,處理3、6、24 h時GUS酶活力相差不大且均很低,在處理12 h時GUS酶活力卻增加了;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力總體上沒有發(fā)生大的變化,ABA處理0 h相對較高;pDMDCesAP隨處理的增加,GUS酶活力總體上呈先增加后降低的趨勢,在ABA處理3 h時達(dá)到高峰,是處理6 h的2.98倍;pJCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力總體呈先增加后降低的趨勢,在ABA處理3 h時達(dá)到高峰,是處理0 h時酶活力低谷的5.6倍;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活在ABA處理12 h達(dá)到峰值;CK隨處理時間的增加,GUS酶活力總體呈先降低后增加的趨勢,在處理3 h時達(dá)到最低谷。
將各轉(zhuǎn)基因楊樹的葉部做ABA誘導(dǎo)處理,結(jié)果(圖4-C)表明,pBI121隨處理時間的增加,GUS酶活力呈先增加再降低的趨勢,在ABA處理3 h時達(dá)到高峰,在處理24 h時處于低谷;pMDCesAP隨處理時間的增加,GUS酶活力總體上呈增加的趨勢,ABA處理24 h達(dá)到高點;pDMDCesAP隨處理的增加,GUS酶活力總體上呈先降低后增加的趨勢,在ABA處理0 h時達(dá)到高峰,是處理3 h時活力低谷的4.3倍;pJCesAP隨處理時間的增加,在ABA處理12 h時GUS酶活力達(dá)到高峰;AGLI隨處理時間的增加,GUS酶活呈先增加后降低的趨勢;CK隨處理時間的增加,ABA處理3 h時GUS酶活力處于高峰,處理6 h時達(dá)到最低谷。
3討論與結(jié)論
筆者所在實驗室前期分離的MDCesAP啟動子、JCesAP啟動子以及經(jīng)過改造的DMDCesAP復(fù)合啟動子經(jīng)功能檢測均具有木質(zhì)部組織特異性。通過生物信息學(xué)分析表明,3個啟動子序列均含有與損傷防御有關(guān)的順式作用元件,還有大量其他與激素、水分等誘導(dǎo)有關(guān)的調(diào)控元件。為了研究三者是否同時具有響應(yīng)傷害及ABA處理的誘導(dǎo)啟動子特性,進(jìn)行了相關(guān)試驗。結(jié)果表明:在創(chuàng)傷處理3 h后,pMDCesAP根部的GUS酶活力均大于陽性對照pBI121根部的GUS酶活力,尤其在處理6 h時,GUS酶活力為陽性對照pBI121的17.7倍;pMDCesAP莖部的GUS酶活力自創(chuàng)傷處理3 h后,與陽性對照pBI121相比也表現(xiàn)出較高的活性;但在創(chuàng)傷處理24 h時,pMDCesAP葉部的GUS酶活力明顯升高,并高于根及莖中的GUS酶活力。由此可見,MDCesAP在創(chuàng)傷處理后3—12 h之間,表現(xiàn)出明顯的木質(zhì)部組織特異性及創(chuàng)傷誘導(dǎo)活性。創(chuàng)傷處理下pDMDCesAP的GUS酶活性變化規(guī)律不明顯。在創(chuàng)傷處理0 h時,pJCesAP在莖中的GUS酶活性很強(qiáng),比陽性對照pBI121增加了52.2%,但隨處理時間的增加,GUS酶活力基本呈先降低后增加的趨勢,創(chuàng)傷處理12 h時的GUS酶活力達(dá)到峰值,且僅在處理0、3 h表現(xiàn)出木質(zhì)部組織特異性。另外,3個啟動子在創(chuàng)傷處理24 h時,組織特異性表現(xiàn)均不明顯,但pMDCesAP、pJCesAP在根、莖、葉中的GUS酶活力均大于陽性對照pBI121相應(yīng)部位的GUS酶活力。
在ABA處理試驗中,處理0~24 h后,pMDCesAP根部的GUS酶活力均大于陽性對照pBI121根部的GUS酶活力,尤其在處理0 h時,GUS酶活力為陽性對照pBI121的4.75倍。由此可見,MDCesAP在ABA處理后,均表現(xiàn)出明顯的木質(zhì)部組織特異性及創(chuàng)傷誘導(dǎo)活性。ABA處理下,pDMDCesAP的GUS酶活性在0 h最強(qiáng),是陽性對照pBI121的2.75倍,隨后呈現(xiàn)下降、增加、下降、增加的規(guī)律性變化。ABA處理3~12 h時,pJCesAP在根中的GUS酶活力均高于陽性對照pBI121,在3、6 h時,莖中的GUS酶活力也高于陽性對照pBI121,且表現(xiàn)出木質(zhì)部組織特異性。另外,3個啟動子在創(chuàng)傷處理24 h時,組織特異性表現(xiàn)均不明顯,但在根、莖、葉中的GUS酶活力均大于陽性對照pBI121相應(yīng)部位的GUS酶活力。
植物誘導(dǎo)抗性是新興的抗病蟲害策略,在病蟲害防治中有著廣闊的應(yīng)用前景,日益受到人們的關(guān)注。組織特異性及誘導(dǎo)型啟動子調(diào)控抗性基因的表達(dá)策略已成為植物抗性基因工程育種研究中的一大熱點。但是天然的特異型啟動子大多表達(dá)水平不高,不能滿足人們的多種需要。因此,對現(xiàn)有的天然啟動子進(jìn)行人工改造,利用不同種類啟動子中特異性順式調(diào)控元件及增強(qiáng)子序列去構(gòu)建高活性的、同時受多種因素調(diào)控的復(fù)合式啟動子將是一個十分重要的解決問題途徑。本試驗結(jié)果說明,在啟動子中,決定組織特異性相關(guān)的順式作用元件與決定誘導(dǎo)特性的其他順式作用元件既可以共同協(xié)助,又可以互相抑制,從而調(diào)節(jié)目的基因在特定的時間、空間及一定環(huán)境條件下表達(dá),其具體的作用模式有待進(jìn)一步研究。