王慶國(guó) 王瑩瑩 李臻 潘教文 王一帆 李穎秀, 2 劉煒, 2,*

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水稻蛋白激酶基因啟動(dòng)子OsSRLp的分離及特性分析

王慶國(guó)1王瑩瑩1李臻1潘教文1王一帆1李穎秀1, 2劉煒1, 2,*

(1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生物技術(shù)研究中心/山東省作物遺傳改良與生理生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 濟(jì)南 250100;2山東師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 濟(jì)南 250100;*通訊聯(lián)系人, E-mail: wheiliu@163.com)

【目的】為研究水稻中I型酪蛋白激酶基因啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)及功能，【方法】以水稻中花11基因組DNA為模板，經(jīng)PCR擴(kuò)增獲得基因上游約1600 bp序列，命名為啟動(dòng)子OsSRLp。應(yīng)用PLACE在線軟件，分析序列中的順式作用元件，同時(shí)構(gòu)建含有GUS報(bào)告基因的植物表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化水稻?！窘Y(jié)果】為組成型表達(dá)，OsSRLp含有調(diào)控生殖發(fā)育、激素應(yīng)答及逆境響應(yīng)等多種順式作用元件。OsSRLp驅(qū)動(dòng)的GUS報(bào)告基因在根、莖中均有所表達(dá)，在小穗中表達(dá)豐度較高，而在其他組織中表達(dá)豐度較低。【結(jié)論】OsSRLp為組成型啟動(dòng)子，其下游調(diào)控基因可能參與水稻發(fā)育及生殖過程。

水稻；啟動(dòng)子OsSRLp；表達(dá)特性；GUS活性；發(fā)育及生殖

水稻主要通過根系吸收水分和養(yǎng)分，以滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生理活動(dòng)和蒸騰作用的需要，根系的發(fā)生及發(fā)育在其生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用。前期研究中，我們?cè)谒就蛔凅w庫中篩選到一個(gè)根系發(fā)育相關(guān)突變體，其初生根及不定根發(fā)育遲緩，根部長(zhǎng)度短于對(duì)照。通過構(gòu)建遺傳群體并進(jìn)行基因定位，克隆了位于水稻第10染色體上編碼Ⅰ型酪蛋白激酶的基因(Os10g0476300)，并將該基因命名為()。已知Ⅰ型酪蛋白激酶在真核生物中廣泛存在，可參與多種細(xì)胞功能及發(fā)育過程的調(diào)節(jié)[1-3]。近年來，對(duì)Ⅰ型酪蛋白激酶功能的研究表明，該蛋白主要通過磷酸化作用，在水稻開花及穗發(fā)育、根部發(fā)育、植物胞間大分子運(yùn)輸、激素響應(yīng)等生物過程中發(fā)揮作用[4-5]。

啟動(dòng)子對(duì)其下游基因在植物特定組織、發(fā)育階段以及不同環(huán)境下的表達(dá)具有重要的調(diào)控作用。以往的研究已經(jīng)從植物病毒和植物中分別分離到組成型啟動(dòng)子、組織專一性啟動(dòng)子及誘導(dǎo)型啟動(dòng)子[6]。其中，花椰菜花葉病毒(CaMV) 35S啟動(dòng)子、肌動(dòng)蛋白(Actin)啟動(dòng)子和泛素(Ubiquitin)啟動(dòng)子等，具有調(diào)控下游基因長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效表達(dá)的特點(diǎn)，在研究中也得到廣泛應(yīng)用[7]。啟動(dòng)子的克隆和關(guān)鍵順式作用元件鑒定對(duì)研究基因表達(dá)調(diào)控具有重要意義，也可為進(jìn)一步解析基因功能提供線索[8-9]。本研究參照數(shù)據(jù)庫中水稻基因組序列，獲得了基因上游約1600 bp的調(diào)控序列作為基因啟動(dòng)子區(qū)。應(yīng)用生物信息學(xué)的方法，對(duì)其中關(guān)鍵順式作用元件進(jìn)行分析、歸類，并構(gòu)建含有GUS報(bào)告基因的啟動(dòng)子表達(dá)載體轉(zhuǎn)化水稻，經(jīng)抗性篩選獲得轉(zhuǎn)基因株系。通過對(duì)水稻各組織進(jìn)行GUS染色分析，對(duì)啟動(dòng)子的表達(dá)調(diào)控及基因的表達(dá)模式進(jìn)行分析、鑒定，旨在對(duì)解析啟動(dòng)子的作用及表達(dá)調(diào)控規(guī)律，深入研究其下游基因的表達(dá)特性及生物學(xué)功能提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

以水稻品種中花11為試驗(yàn)材料，種子經(jīng)水培萌發(fā)后，置于人工氣候箱中，在(28±1)℃、12 h光照/12 h黑暗光周期下生長(zhǎng)；采集生長(zhǎng)至兩周的幼苗，經(jīng)液氮速凍后于－70℃下保存，用于之后水稻基因組DNA的提取。在水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及生殖生長(zhǎng)的不同階段分別對(duì)各組織進(jìn)行取樣，選取成熟的水稻種子，水稻幼苗期的根、幼葉，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的莖、葉片、葉鞘和灌漿期的小穗于－70℃下保存，用于之后各組織RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄。

植物雙元表達(dá)載體pCAMBIA1300+pBI101、根癌農(nóng)桿菌LBA4404均由本實(shí)驗(yàn)室保存。各種限制性內(nèi)切酶、DNA 聚合酶、T4DNA 連接酶、反轉(zhuǎn)錄試劑盒等均購自TaKaRa公司；DNA標(biāo)記、質(zhì)粒小提試劑盒、膠回收試劑盒均為Transgen公司產(chǎn)品(購自山東濟(jì)南雨同生物科技有限公司)；其余試劑為進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)分析純。引物由上海英濰捷基公司合成，序列測(cè)定由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心測(cè)序室完成。

圖1 植物雙元表達(dá)載體pOsSRLp的T-DNA區(qū)結(jié)構(gòu)

Fig. 1. Structure of T-DNA region of binary vector of pOsSRLp.

1.2 基因OsSRL的表達(dá)模式分析

分別對(duì)保存于－70℃下的水稻材料，包括成熟種子、幼根、幼苗、莖、葉片、葉鞘和灌漿期的小穗提取RNA，之后各樣品分別取4mg進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。反轉(zhuǎn)錄后的單鏈cDNA經(jīng)分裝后，于－20℃下保存?zhèn)溆?。參照序列，以引物OsSRL-RT1（5′-CAG GGAGAACAAGAATCTGAC-3'）及引物OsSRL- RT2(5'-CTTATTGGTAGAACCCATCTG-3')進(jìn)行RT-PCR；以水稻為內(nèi)標(biāo)，引物為OsActin1(5′-GAACTGGTATGGTCAAGGCTG-3′)及OsActin2 (5′-ACACGGAGCTCGTTGTAGAAG-3′)。經(jīng)對(duì)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物定量后，以定量的第一鏈cDNA為模板進(jìn)行PCR，體系30mL，94℃下5 min，之后94℃下30 s、56℃下30 s、72℃下1 min共35個(gè)循環(huán)，72℃下延伸10 min。檢測(cè)不同組織中基因表達(dá)情況?；蛟诟鹘M織中的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)一步應(yīng)用Image J 1.45S進(jìn)行量化分析。

1.3 基因OsSRL啟動(dòng)子區(qū)的分離

已知基因定位于水稻第10染色體上。利用基因序列在NCBI數(shù)據(jù)庫(http://www. ncbi.nlm.nih.gov/)進(jìn)行BLASTN檢索，在基因序列上游選取約1600 bp片段設(shè)計(jì)特異性引物OsSRLp-1(5′-AAGCCATACCTCCAAACACACC-3′)和引物OsSRLp-2(5′-GTAAAACGGCGAATATCAAAGC- 3′)，以水稻中花11基因組DNA為模板，經(jīng)PCR擴(kuò)增，獲得啟動(dòng)子OsSRLp片段。PCR程序如下：95℃下5 min、之后4℃下3 min、進(jìn)一步經(jīng)94℃下45 s、58℃下45 s、72℃下3 min，共35個(gè)循環(huán)，最后72℃下15 min。進(jìn)一步應(yīng)用PLACE軟件(http:// www.dna.affrc.go.jp/PLACE/)對(duì)其中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件進(jìn)行分析。

1.4 OsSRLp表達(dá)載體的構(gòu)建及水稻遺傳轉(zhuǎn)化

將經(jīng)PCR獲得的啟動(dòng)子OsSRLp片段正向與經(jīng)Ⅰ酶切的質(zhì)粒載體pCAMBIA1300+pBI101連接，獲得重組質(zhì)粒pOsSRLp(圖1)。

將測(cè)序正確的植物表達(dá)載體pOsSRLp經(jīng)液氮凍融法[10]導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌菌株LBA4404感受態(tài)細(xì)胞中，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化水稻愈傷組織，經(jīng)潮霉素抗性篩選，獲得轉(zhuǎn)基因陽性株系。

1.5 DNA提取及轉(zhuǎn)基因植株的PCR檢測(cè)

取經(jīng)潮霉素抗性篩選獲得的再生水稻植株幼葉葉片，參照CTAB法[11]提取基因組DNA，取2 μL DNA樣品進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，檢測(cè)濃度及純度。

應(yīng)用啟動(dòng)子OsSRLp上游引物OsSRLp-1及GUS報(bào)告基因的下游引物5′-AGACTTCGCGCT GATACCAG-3′進(jìn)行PCR擴(kuò)增，檢測(cè)、鑒定T0代轉(zhuǎn)基因陽性株系。收獲的種子經(jīng)40 mg/L潮霉素抗性篩選，獲得T1代陽性株系。以T1代陽性植株為材料, 對(duì)所收獲的T2陽性植株的種子進(jìn)行GUS 組織化學(xué)染色，分析啟動(dòng)子的表達(dá)調(diào)控模式。

1.6 GUS組織化學(xué)染色

GUS染色參照J(rèn)efferson[12]的方法進(jìn)行。分別對(duì)水稻萌發(fā)期的胚根、胚芽、莖、幼穗及灌漿成熟期的種子等材料進(jìn)行染色分析。將各材料置于37℃下GUS染液中染色過夜，之后用75%的乙醇脫色至陰性對(duì)照為白色, 樣品于體視顯微鏡(LEICA S-系列)下觀察染色結(jié)果, 照相并記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 基因OsSRL啟動(dòng)子區(qū)的分離

以中花11基因組DNA為模板，經(jīng)特異引物的PCR擴(kuò)增，獲得啟動(dòng)子區(qū)片段OsSRLp(圖2)。

2.2 基因OsSRL在水稻各組織中的表達(dá)模式

利用RT-PCR的方法分析基因的表達(dá)模式(圖3)，發(fā)現(xiàn)在水稻成熟種子、幼苗期的根、幼葉、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的根、莖、葉、葉鞘和灌漿期的小穗中都有轉(zhuǎn)錄，且在根、莖及小穗中表達(dá)較強(qiáng)，在收獲后的成熟種子及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的葉鞘中也有表達(dá)，但在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的葉中表達(dá)較弱，整體表現(xiàn)為組成型表達(dá)(圖3-A)?；蛟诟鹘M織中相對(duì)表達(dá)量分析顯示，其在水稻灌漿期的小穗中表達(dá)量較高，比收獲的成熟種子中基因的表達(dá)量高出近10倍；在根及莖中的表達(dá)量也較高，是收獲的成熟種子中基因表達(dá)量的近5倍，在其他各組織中的表達(dá)則相對(duì)較弱(圖3-B)。

2.3 啟動(dòng)子OsSRLp中順式作用元件分析

應(yīng)用PLACE數(shù)據(jù)庫，對(duì)啟動(dòng)子OsSRLp中所包含的調(diào)控元件進(jìn)行分析、檢索，獲得了部分已知功能的順式作用元件，其中包含基因上游的一個(gè)TATA盒，即RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)之一，此元件的存在可保證基因轉(zhuǎn)錄的精確起始；基因上游還存在多個(gè)CAAT盒，可對(duì)基因轉(zhuǎn)錄頻率進(jìn)行調(diào)控。此外，在OsSRLp中還存在多種與植物生殖發(fā)育、激素及環(huán)境響應(yīng)相關(guān)的調(diào)控元件(表1)。

NNN示分離啟動(dòng)子區(qū)的PCR引物OsSRLp-1和OsSRLp-2的核苷酸序列。

Fig. 2. DNA sequence of promoter OsSRLp.

圖3 OsSRL表達(dá)模式及其在組織中的相對(duì)轉(zhuǎn)錄水平

Fig. 3. The expression patterns ofand its relative transcription levels in different rice tissues.

這些調(diào)控元件中，主要包括參與種子及貯藏蛋白相關(guān)生物學(xué)過程的CANBNNAPA元件、EBOXBNNAPA元件以及DOFCOREZM元件，其中DOFCOREZM元件序列為AAAG，在OsSRLp中出現(xiàn)8次，主要通過參與碳代謝從而間接參與貯藏蛋白相關(guān)生物學(xué)過程；同時(shí)，還鑒定到部分在植物生長(zhǎng)節(jié)律性調(diào)節(jié)、開花及花粉發(fā)育等生殖生長(zhǎng)過程中起調(diào)控作用的順式作用元件，如CIACADIANLELHC、MYBPLANT、MYBPZM及MYBST1元件；部分具有響應(yīng)生長(zhǎng)素等植物激素及光信號(hào)的順式作用元件，如生長(zhǎng)素響應(yīng)元件CATATGGMSAUR、NTBBF1ARROLB，及部分參與光響應(yīng)的作用元件如GT1CONSENSUS等，也存在于OsSRLp中。這些具有多種調(diào)控作用的順式作用元件的存在，顯示OsSRLp可參與調(diào)控多種生物過程，其所調(diào)控的下游功能基因，在植物生長(zhǎng)發(fā)育及環(huán)境響應(yīng)等多方面均具有一定的作用，尤其在光形態(tài)建成、花發(fā)育、生物節(jié)律性的維持、生長(zhǎng)素響應(yīng)及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、光調(diào)控的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程。

2.4 轉(zhuǎn)基因植株的鑒定及GUS組織化學(xué)染色

經(jīng)潮霉素抗性篩選，獲得T1代轉(zhuǎn)基因株系，進(jìn)一步應(yīng)用啟動(dòng)子OsSRLp特異性引物進(jìn)行PCR鑒定，最終獲得6個(gè)轉(zhuǎn)基因陽性株系。

鑒定為陽性的T1代轉(zhuǎn)基因株系，收種后，經(jīng)潮霉素抗性篩選獲得抗性苗，以之為材料，分別取種子萌發(fā)期的胚根、胚芽、抽穗揚(yáng)花期的小穗及灌漿成熟期的種子進(jìn)行GUS染色，分析其表達(dá)特性。

結(jié)果顯示，在水稻種子的萌發(fā)期，轉(zhuǎn)基因植株胚根的根尖部位有顯示GUS活力的藍(lán)色出現(xiàn)(圖4-H、I)，且胚芽鞘及胚芽尖端也可見較明顯的藍(lán)色(圖4-H)，顯示該部位具有一定的GUS活性；隨幼苗進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后，成熟植株葉片也可見GUS染色呈陽性(圖4-G)。當(dāng)水稻由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)后，取揚(yáng)花期的小穗進(jìn)行GUS染色，結(jié)果顯示，小穗的稃片(圖4-K)、穎花(圖4-L)及雄蕊的花藥(圖4-L)、雌蕊的柱頭及子房基部(圖4-M)等，均有顯示GUS活力的藍(lán)色出現(xiàn)，顯示這些組織中均具有較高的GUS活力水平。而在對(duì)照材料中，相應(yīng)組織均未檢測(cè)到顯示GUS活力的藍(lán)色(圖4-A~F)。灌漿成熟期的種子經(jīng)取材后縱切置于GUS液中染色，結(jié)果顯示種子的胚及胚乳中均有顯示GUS酶活性的藍(lán)色出現(xiàn)，但在種胚中能染出較強(qiáng)的藍(lán)色，表明灌漿后初步成熟的種子其胚中具有較強(qiáng)的GUS酶活性；胚乳中也可檢測(cè)到藍(lán)色出現(xiàn)，表明該部位也具備一定的GUS酶活(圖4-N)，而對(duì)照種子，其縱切后經(jīng)GUS染色，均未在種胚及胚乳中檢測(cè)到顯示GUS活性的藍(lán)色(圖4-G)。綜合以上結(jié)果，初步顯示啟動(dòng)子OsSRLp在水稻各組織中具有組成型的表達(dá)模式，且結(jié)合GUS染色強(qiáng)弱的不同，說明啟動(dòng)子在植物各組織中驅(qū)動(dòng)下游基因表達(dá)的強(qiáng)度有所不同，在具有較活躍分生能力的組織中，如胚根、胚芽的尖端及種子的胚等部位，表達(dá)強(qiáng)度較高，顯示啟動(dòng)子在調(diào)控下游基因參與水稻特定的營(yíng)養(yǎng)及生殖生長(zhǎng)過程中發(fā)揮作用。

圖4 水稻幼苗及各組織的GUS染色結(jié)果

Fig. 4. GUS staining of rice seedlings and tissues.

表1 啟動(dòng)子OsSRLp中的部分順式作用元件

3 討論

基因正常而有規(guī)律的表達(dá)保證了真核生物生長(zhǎng)發(fā)育的正常進(jìn)行，其中轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控中最有效、最直接的調(diào)控方式[13,14]。鑒于功能基因與啟動(dòng)子在結(jié)構(gòu)及位置上的相關(guān)性，故在獲得基因序列信息及開展基因功能研究的同時(shí)，獲得基因上游啟動(dòng)子區(qū)，并進(jìn)一步分析該區(qū)段中所包含的關(guān)鍵調(diào)控元件，通過解析啟動(dòng)子所驅(qū)動(dòng)的報(bào)告基因的表達(dá)情況，從而解析其下游調(diào)控基因的表達(dá)模式及生物學(xué)功能，是近年來開展基因功能研究的有效途徑[13]。

以往研究顯示，I型酪蛋白激酶是一類具有獨(dú)特理化特性的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，可參與到包括基因表達(dá)、生長(zhǎng)及形態(tài)建成、生物節(jié)律性的維持及細(xì)胞增殖等多種細(xì)胞調(diào)節(jié)過程中[1-4]。前期研究中，我們?cè)谒局蝎@得一根發(fā)育異常突變體，結(jié)合表型及分子標(biāo)記，定位到該突變基因?qū)儆冖裥屠业鞍准っ讣易?，命名為，其堿基突變可導(dǎo)致水稻初生根長(zhǎng)度短于對(duì)照，側(cè)根數(shù)目減少，植株矮化。為了進(jìn)一步解析該基因的功能，本研究分離獲得了上游約1600 bp序列并命名為OsSRLp，以之作為基因的啟動(dòng)子區(qū)開展研究。

本研究發(fā)現(xiàn)OsSRLp包含大量參與植物生殖發(fā)育及節(jié)律調(diào)控的特征元件。其中涉及到營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)相關(guān)的DOFCOREZME元件、EBOXBNNAPA元件及CANBNNAPA元件10余個(gè)，其中，DOFCOREZME元件作為Dof蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，可能在調(diào)控植物種子萌發(fā)及光應(yīng)答等多種生命過程中起作用[15,16]。OsSRLp包含7類節(jié)律調(diào)節(jié)及環(huán)境及激素響應(yīng)元件，其中GT1CONSENSUS盒9個(gè)，已知在響應(yīng)光信號(hào)過程中發(fā)揮作用[17-19]。涉及到4類開花及花粉發(fā)育等生殖相關(guān)的元件，其中POLLEN1LELAT52元件在OsSRLp中出現(xiàn)6次，已知在調(diào)控、轉(zhuǎn)錄激活花粉發(fā)育過程中發(fā)揮作用[20]。以往研究也顯示，水稻中組成型表達(dá)的Ⅰ型酪蛋白激酶OSCKI1，可通過響應(yīng)激素處理及外界信號(hào)，從而參與植物發(fā)育，影響水稻根系的生長(zhǎng)[1-2]?；騽t可通過對(duì)光照及激素信號(hào)產(chǎn)生響應(yīng)，從而對(duì)開花時(shí)間及花的育性進(jìn)行調(diào)控[5]。而本研究將為進(jìn)一步從植物發(fā)育、生殖及對(duì)外界信號(hào)響應(yīng)等方面解析基因功能提供理論依據(jù)及指導(dǎo)。

基因?yàn)榻M成型表達(dá)，除了在灌漿成熟期的小穗中表達(dá)強(qiáng)度較高，在其他組織中的表達(dá)相對(duì)較弱。該基因的啟動(dòng)子OsSRLp所驅(qū)動(dòng)的GUS報(bào)告基因的表達(dá)模式則顯示，在揚(yáng)花期的小穗中，包括雌蕊、雄蕊、稃片等部位，均具有較強(qiáng)的GUS酶活性，顯示啟動(dòng)子在以上部位均具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)及調(diào)控能力。推測(cè)啟動(dòng)子OsSRLp可通過對(duì)下游基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，從而參與水稻的生殖調(diào)控過程。另外，在水稻萌發(fā)期的胚根及胚芽頂端及灌漿成熟期的種子的胚中均可檢測(cè)到較強(qiáng)的GUS活力水平，已知這些部位作為植物的頂端分生組織或分生能力很旺盛的部位，在植物的生長(zhǎng)及發(fā)育過程中均具有重要作用，而啟動(dòng)子在這些部位所具有的較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)下游基因表達(dá)的能力，顯示啟動(dòng)子及其下游基因均參與了植物的生長(zhǎng)及發(fā)育的調(diào)控。同時(shí)，突變體對(duì)干旱及ABA等脅迫處理較對(duì)照敏感(未發(fā)表)，結(jié)合其根部發(fā)育遲緩等表型特征，推測(cè)基因在調(diào)控植株吸水及水分利用、葉片氣孔發(fā)育及導(dǎo)度、及植株蒸騰失水等方面可能具有一定的作用。下一步將結(jié)合啟動(dòng)子中所包含的幾類特征元件，進(jìn)一步分析OsSRLp在不同發(fā)育階段及外界處理下的表達(dá)特征及響應(yīng)強(qiáng)度；同時(shí)構(gòu)建基因的植物表達(dá)載體，在獲得轉(zhuǎn)基因株系的基礎(chǔ)上，結(jié)合突變株的表型分析，深入解析啟動(dòng)子的表達(dá)調(diào)控特性及其下游基因的作用及功能，為揭示Ⅰ型酪蛋白激酶的生物學(xué)功能，開展水稻分子設(shè)計(jì)育種提供理論指導(dǎo)。

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Isolation and Characteristic Analysis of Protein Kinase Promoter OsSRLp from Rice

WANG Qingguo1, WANG Yingying1, LI Zhen1, PAN Jiaowen1, WANG Yifan1, LI Yingxiu1, 2, LIU Wei1, 2,*

(1Biotechnology Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences /Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Ecology and Physiology, Jinan 250100, China;2College of Life Sciences, Shandong Normal University, Jinan 250014, China;*Corresponding author, E-mail: wheiliu@163.com)

【Objective】To study the construction and function ofa typeⅠcasein kinase, 【Method】and about 1600bp up-stream of the gene named as OsSRLp were isolated using genomic DNA of riceZhonghua 11. The regulatory elements of OsSRLp were analyzed using online software of PLACE, and the results showed that several key cis-elements which associated with reproductive process, signal and stress response were included. 【Results】The expression pattern analysis showed thatwas constitutively expressed in different tissues of rice. The fusion expression vector of OsSRLp and GUS was constructed, and the vector was transformed into rice callus. Afterpositive transgenic lines were obtained, the GUS activities were further detected, and the results showed thatrelative higher level expression was detected in spikelet, root and stem, as well as low expression levels in other rice tissues. The results indicated that OsSRLp possess constitutive activities with slightly variations in different rice tissues. 【Conclusion】 Combined with the characteristic elements and their potential functions of OsSRLp, the results implied thatand its promoter OsSRLp could participate in and regulate the development and reproduction progresses of plants.

rice; promoter OsSRLp; expression pattern; GUS activity; development and reproduction

Q755; S511.01

A

1001-7216(2018)04-0335-07

2017-10-26；

2017-12-28。

山東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(2016ZRC02178)；山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(ZR2014CQ024)；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年英才計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016-2018)；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院重大科技成果培育計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015CGPY10)；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016YFD0100903)。

10.16819/j.1001-7216.2018.7127