后猛等
, 2011,
甘薯
IbSPF1
基因植物表达载体的构建
,
分子植物育种
Vol.9 No.82 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0082)
1598
特 有 的 转 录 调 节 因 子 , 因 在
N-
端 含 有 由
WRKYGQK
组成的高度保守的氨基酸序列而得名。
目前,人们已从多种植物中分离出该家族的成员,
并对其生理特性进行深入研究
(Chen and Chen,
2000; Sun et al., 2003; Lagace and Matton, 2004;
Zhang et al., 2004; Xu et al., 2004; Borrone et al.,
2004; Ashida et al., 2002; Lambais, 2001; Pnueli et al.,
2002)
。
WRKY
蛋白能专一性结合
((T) (T) TGAC
(C/T)
序列,而这种结合特定
DNA
序列的功能是由
WRKY
蛋白中的
WRKY
结构域行使的
(Eulgem et
al., 1999)
。研究表明,
WRKY
蛋白广泛地参与植物
对生物、非生物胁迫的应答反应、植物衰老和器官
发育等一系列生理活动,在植物的抗逆境反应中起
着非常重要的作用。
虽然
IbSPF1
是第一个从植物中克隆得到的
WRKY
超家族成员
(Ishiguro and Nakamura, 1994)
,
但是其生物学功能一直没有得到深入了解。本实验
以日本甘薯品种
‘Kokei No.14’
总
RNA
为模板,成
功地克隆了
IbSPF1
基因
cDNA
,构建起含有不同启
动子
(CaMV 35S
和
SWPA2)
的
IbSPF1
基因植物表达
载体,对进一步研究
IbSPF1
基因的生物特性以及
转基因甘薯的抗逆性有重要意义,并为抗逆植物基
因工程的进一步研究提供参考。
1
结果与分析
1.1
IbSPF1
基因的克隆及序列测定
参照
Ishiguro
和
Nakamura (1994)
报道的甘薯基
因
cDNA
序列,设计一对基因特异性引物
(GSP,
由
韩 国
SolGent
公 司 合 成
)
,
IbSPF1
-Forward
:
5’
-
GGATCCATGGCTGCTTCT TCAGGGACAATA
-
3’(
下 划 线 部 分 为
Bam
H
Ⅰ 酶 切 位 点
)
;
IbSPF1
-Reverse
:
5’
–
GGATCCTCAAGCTAGCAAT
GTGTCCAGAAA
-
3’(
下划线部分为
Bam
H
Ⅰ酶切
位点
)
。按照以上设计引物对
IbSPF1
基因进行
PCR
扩增,用
1%
琼脂糖凝胶电泳检测
PCR
产物显示一
条
1.7 kb
左右长度的
DNA
片段
(
图
1)
,该产物经凝
胶回收试剂盒回收克隆到
T-Blunt
载体上,转至大
肠杆菌
DH5α
。挑取
4
个阳性克隆用碱裂解法提取
质粒,
Bam
H
Ⅰ酶切后,编号为
2
、
3
和
4
的克隆均
可扩增出预期的目的片段
(
图
2)
。测序结果表明,
3
号克隆序列与
NCBI
上登录的序列仅有一个核苷酸
差异
(
图
3)
,相似度高达
99.99%
。
图
1 RT-PCR
扩增结果
注
:
M:
分子量
Marker; 1:
以
Oligo (dT)
为引物所得
PCR
产
物
; 2:
以
GSP
为引物所得
PCR
产物
Figure 1 RT-PCR amplification of
IbSPF1
cDNA
Note: M: Marker; 1: The PCR product with Oligo (dT) primer;
2: The PCR product with GSP primer
图
2
重组质粒
T-Blunt-
IbSPF1
酶切检测
注
: M:
分子量
Marker; 1~4:
质粒酶切结果
Figure 2 Detection of remodeled plasmid T-Blunt-
IbSPF1
digested with
Bam
HI
Note: M: Marker; 1~4: The results of plasmid digested with
restriction endonuclease
1.2
植物表达载体的构建与鉴定
将
IbSPF1
基因分别与质粒
pCAMBIA2300
-
C-
aMV 35S
和
pCAMBIA2300
-
SWPA2
连接后得到单
克隆,用引物对
1(CaMV 35S int-For
和
IbSPF1
-Rev-
erse)
和 引 物 对
2 (SWPA2 c-term-For
和
IbSPF1
-Reverse)
进行克隆
PCR
检测,以鉴定
IbSPF1
片段与
pCAMBIA2300-CaMV 35S
或
pCAMBIA2300
-SWPA2
的连接方向的正确性。在挑取的
7
个
pCAMBIA2300-CaMV 35S-
IbSPF1
阳性克隆中共有
2
个克隆得到了预期的目的片段
(
图
4)
,表明编号分
别为
4
和
8
的克隆连接方向正确;在挑取的
5
个