紫花苜蓿MsLEA4启动子的克隆及表达分析

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2019.04.001

草地学报 ›› 2019, Vol. 27 ›› Issue (4): 789-796.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2019.04.001

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紫花苜蓿MsLEA4启动子的克隆及表达分析

贾会丽^1,2, 石永红², 王学敏³, 王运琦², 吴欣明², 刘建宁², 方志红², 张燕², 董宽虎¹

1. 山西农业大学动物科技学院, 山西太谷 030801;
2. 山西省农业科学院畜牧兽医研究所, 山西太原 030032;
3. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 北京 100193

收稿日期:2019-01-07 修回日期:2019-06-11 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-09-26
通讯作者: 董宽虎
作者简介:贾会丽(1980-),女,山西临猗人,副研究员,博士研究生,主要从事牧草种质资源与育种研究,E-mail:jiahuili333@126.com
基金资助:
现代农业产业技术体系建设专项（CARS-34）；山西省重点研发计划重点项目（201703D211002-9-2）；山西省农业科学院雁门关农牧交错带专项（YCX2017D2107，YCX2018102）资助

Cloning and Expression Analysis of MsLEA4 Promoter from Medicago Sativa

JIA Hui-li^1,2, SHI Yong-hong², WANG Xue-min³, WANG Yun-qi², WU Xin-ming², LIU Jian-ning², FANG Zhi-hong², ZHANG Yan², DONG Kuan-hu¹

1. College of Animal Science and technology, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi Province 030801, China;
2. Animal Husbandry and Veterinary Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan, Shanxi Province 030032, China;
3. Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultures Sciences, Beijing, 100193, China

Received:2019-01-07 Revised:2019-06-11 Online:2019-08-15 Published:2019-09-26

摘要/Abstract

摘要： 为了深入研究紫花苜蓿（Medicago sativa）MsLEA4基因的功能，本试验采用染色体步移技术从紫花苜蓿基因组中扩增出MsLEA4启动子序列，构建GUS植物超表达载体，并根据序列分析结果对紫花苜蓿进行相应逆境胁迫。结果表明：紫花苜蓿MsLEA4启动子含有响应脱落酸（abscisic acid，ABA）调控的顺式作用元件ABRE，响应赤霉素（gibberellin，GA）调控的顺式作用元件P-box，参与胚乳合成的顺式作用元件GCN4和Skn-1，以及涉及光调控和光周期的顺式作用元件；外源ABA、GA、持续光照以及黑暗均能诱导MsLEA4基因的表达；GUS基因只在拟南芥花和荚果中表达。因此，MsLEA4基因能参与紫花苜蓿的逆境调控，与该基因启动子序列中所含的一系列顺式作用元件相关。本研究为进一步探索MsLEA4基因在紫花苜蓿逆境胁迫、光调控以及组织特异性表达中的作用奠定了基础。

关键词: 紫花苜蓿, MsLEA4启动子, 逆境胁迫, 顺式作用元件

Abstract: In order to further analyze the function of MsLEA4,we cloned MsLEA4 promoter sequence from alfalfa (Medicago Sativa) genome by genomic walking technique,constructed MsLEA4 promoter::GUS transient expression vector,and also conducted corresponding stresses on alfalfa according to the promoter sequence analysis. The results showed that: MsLEA4 promoter contained the basic elements TATA-box and CAAT-box,included abscisic acid (ABA) responsive elements (ARBE),gibberellin (GA) responsive elements (P-box),and cis-elements (GCN4,Skn-1) involved in endosperm synthesis. In addition to this,the promoter sequence also contained 6 cis-elements related to light regulation and a cis-element related to circadian rhythm. ABA,GA,continuous light and darkness all can induce MsLEA4 expression; the GUS gene was expressed only in flowers and siliques of Arabidopsis thaliana. Therefore,MsLEA4 can participate in the regulation of alfalfa stress responses,which is related to a series of cis-elements contained in the promoter. This study laid a foundation for further exploring the role of MsLEA4 in stresses,light regulation and tissue specific expression of alfalfa.

Key words: Medicago sativa, MsLEA4 promoter, Adversary stress, Cis-element

中图分类号:

S551+7
Q78

贾会丽, 石永红, 王学敏, 王运琦, 吴欣明, 刘建宁, 方志红, 张燕, 董宽虎. 紫花苜蓿MsLEA4启动子的克隆及表达分析[J]. 草地学报, 2019, 27(4): 789-796.

JIA Hui-li, SHI Yong-hong, WANG Xue-min, WANG Yun-qi, WU Xin-ming, LIU Jian-ning, FANG Zhi-hong, ZHANG Yan, DONG Kuan-hu. Cloning and Expression Analysis of MsLEA4 Promoter from Medicago Sativa[J]. Acta Agrestia Sinica, 2019, 27(4): 789-796.

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参考文献

[1] 萧凤回. 大麦、水稻干旱可诱导LEA基因启动子的克隆及功能分析[D]. 南京:南京农业大学,2008:16-26
[2] 郝磊,张泽生,吕晓玲,等. 紫苏RAS基因启动子的克隆及序列分析[J]. 安徽农业科学,2016,55(10):2656-2660
[3] 谢健,王啸,冉雪琴,等. 紫花苜蓿DREB1转录因子基因的克隆及序列分析[J]. 畜牧与兽医,2013,45(7):45-49
[4] Chen Y,Chen S M,Chen F D,et al. Functional Characterization of a Chrysanthemum dichrum Stress-Related Promoter[J]. Molecular Biotechnology,2012,52(2):161-169
[5] 丁忠杰. 拟南芥WRKY转录因子在非生物胁迫响应中的功能研究[D]. 杭州:浙江大学,2014:158-160
[6] 丁雪峰,刘鸿艳,罗利军. 水稻DsGRAS1启动子的克隆及多样性分析[J]. 上海农业学报,2010,26(4):8-14
[7] 李跃,李振松,苗丽宏,等. 不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响[J]. 草地学报,2017(6):1245-1250
[8] Wang Z,Wang F X,Hong Y C,et al. The Flowering Repressor SVP Confers Drought Resistance in Arabidopsis by Regulating Abscisic Acid Catabolism[J]. Molecular Plant,2018,11(9):1184-1197
[9] 杨东雷,董伟欣,张迎迎,等. 赤霉素调节植物对非生物逆境的耐性[J]. 中国科学:生命科学,2013,43(12):1119-1126
[10] 刘峰,汪小东,赵彦鹏,等. 棉花种子特异表达的LEA启动子克隆及功能验证[J]. 棉花学报,2014,26(4):310-317
[11] 贾会丽,王学敏,高洪文,等. 紫花苜蓿γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)基因的克隆与逆境下的表达分析[J]. 草业学报,2012,21(6):198-206
[12] 田小霞,毛培春,李杉杉,等. 紫花苜蓿苗期耐盐指标筛选及耐盐性综合评价[J]. 草地学报,2017,25(3):545-553
[13] 赵美荣,申玉华,李永春,等. 紫花苜蓿抗逆基因工程研究进展[J]. 草地学报,2014,22(2):243-248
[14] 姜霁珊,方志红,陈敏,等. 紫花苜蓿尿黑酸植基转移酶的克隆、表达分析以及遗传转化研究[J]. 草业学报,2017,26(3):82-90
[15] 冯光燕,王学敏,付媛媛,等. 紫花苜蓿MsWRKY33转录因子的分离及遗传转化研究[J].草业学报,2015,24(11):48-57
[16] Livak K J,Schmittgen T D. Analysis of relative gene expression data using real time quantitative PCR and the 2^-△△CT method[J]. Methods,2001,25(4):402-408
[17] 贾会丽,王学敏,郭继承,等. 紫花苜蓿MsLEA4-4基因的克隆、表达分析及遗传转化[J]. 草业学报,2017,26(12):108-116
[18] 李奕稹,晁跃辉,康俊梅,等. 紫花苜蓿MsHST基因克隆及拟南芥转化[J]. 草地学报,2016,24(6):1388-1392
[19] 任爱琴,易津,高洪文,等. 柠条锦鸡儿CkNCED1基因启动子的克隆及表达分析[J]. 草业学报,2013,22(2):165-170
[20] 刘国宝,郑易之. 大豆种子Em基因(LEA1)启动子的克隆与序列分析[J]. 大豆科学,2007,26(4):454-459
[21] 刘洋,邢鑫,李德全. LEA蛋白的分类与功能研究进展[J]. 生物技术通报,2011(8):36-42
[22] Jia H Y,Suzuki M,McCarty D R. Regulation of the seed to seedling developmental phase transition by the LAFL and VAL transcription factor networks[J]. Developmental Biology,2014,3(1):135-145
[23] Li N,Wei S T,Chen J,et al. OsASR2 regulates the expression of a defence-related gene,Os2H16,by targeting the GT-1cis-element[J]. Plant Biotechnology Journal,2018(16):771-783
[24] 钱刚. 不同抗旱性青稞LEA2/LEA3蛋白基因的克隆与表达[D]. 成都:中国科学院成都生物研究所,2007:89-92

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[2]	孟宣辰, 马鹏程, 马杰, 段珍, 韩阳阳, 张吉宇. 黄土高原半干旱区紫花苜蓿覆膜垄沟和施肥效应研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2098-2106.
[3]	陈雷, 暴雪艳, 郭刚, 霍文婕, 李清宏, 许庆方, 王聪, 刘强. 单宁酸和乳酸菌对紫花苜蓿青贮品质和体外瘤胃发酵的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(8): 1853-1858.
[4]	李春萍, 邱轶辉, 夏厚胤, 谭璐娜, 许环宇, 张瀚文, 高景慧. 紫花苜蓿多父本F₁代低蒸腾及产量性状的隶属函数分析[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1416-1422.
[5]	李天琦, 林志玲, 卢轩, 黄佳媛, 杨宁, 沃野, 高凯, 柳小妮, 王显国. 灌溉量对科尔沁沙地紫花苜蓿土壤速效养分分布及淋失的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1454-1461.
[6]	李鹏珍, 赵得琴, 邓波, 杨军, 赵国华, 赵亮. 生物炭与干旱胁迫对接种紫花苜蓿光合效率及生长的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1257-1264.
[7]	王文静, 麻冬梅, 赵丽娟, 马巧利. 2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿生理指标及根系离子积累的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1363-1368.
[8]	潘新怡, 史昆, 龚攀, 韦宝, 吴欣明, 王赞. 紫花苜蓿花青苷合成的转录组分析[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 866-875.
[9]	黄荣, 姚博, 张玉娟, 贾倩英, 李向阳, 张宏, 张振粉. 成团泛菌CQ10脂多糖对紫花苜蓿种子萌发及苗期生长的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 965-971.
[10]	徐洪雨, 甄莉丽, 李钰莹, 董宽虎, 李向林. 低温干旱环境对紫花苜蓿根颈耐寒性的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 724-733.
[11]	李满有, 马忠仁, 王斌, 杨雨琦, 沈笑天, 曹立娟, 李小云, 兰剑. 宁夏引黄灌区2个苜蓿品种不同行比混播模式研究[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 798-804.
[12]	侯红雁, 申晨, 霍文婕, 刘强, 张拴林, 王聪, 陈雷, 许庆方, 王永新, 王忠豪, 郭刚. 同型发酵乳杆菌对低水分紫花苜蓿青贮发酵品质及体外消化率的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 835-841.
[13]	陈德奎, 郭香, 郑明扬, 陈晓阳, 周玮, 张庆. 砂仁精油对紫花苜蓿青贮品质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 855-860.
[14]	夏方山, 王聪聪, 李红玉, 刘曼, 郑川, 张耀丹, 范华芳. 硒引发对紫花苜蓿种子抗氧化性能的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 472-477.
[15]	许超, 何承刚, 牟兰, 毕玉芬, 姜华. 干热胁迫下紫花苜蓿Rubisco羧化酶和活化酶活性变化及其基因表达的研究[J]. 草地学报, 2021, 29(2): 228-233.