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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1511-1517
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1511-1517
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1511
研究报告
A Letter
甘薯块根储藏蛋白(Sporamin)启动子克隆及功能验证
张聪
1
,
郑雪莲
3
,
蒲志刚
1
,
张婷
1
,
吴洁
1
,
谭文芳
2
,
王大一
2
,
阎文昭
1
1.
四川省农业科学院生物技术核技术研究所
,
成都
, 610066
2.
四川省农业科学院作物研究所
,
成都
, 610066
3.
电子科技大学生命科学学院
,
成都
, 610054
通讯作者
:
wzyan@hotmail.com
作者
分子植物育种
, 2012
年
,
第
10
卷
,
第
70
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0070
收稿日期：
2012
年
06
月
29
日
接受日期：
2012
年
07
月
20
日
发表日期：
2012
年
12
月
20
日
本文首次发表在《分子植物育种》
(2012
年第
10
卷第
6
期
707-713
页
)
上。现依据版权所有人授权的许可协议，采用
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,
版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。
引用格式
(
中文
)
：
张聪等
, 2012,
甘薯块根储藏蛋白
(Sporamin)
启动子克隆及功能验证
,
分子植物育种
(online) Vol.10 No.70 pp.1511-1517 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0070)
引用格式
(
英文
)
：
Zhang et al., 2012, Cloning and Sequence Analysis of the Promoter of Sporamin Gene from Sweetpotato (
Ipomoea batatas
) , Fenzi Zhiwu Yuzhong (online)
(Molecular Plant Breeding) Vol.10 No.70 pp.1511-1517 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0070)
摘
要
提取甘薯“川薯
34
”总
DNA
，设计引物，通过高保真
PCR
扩增获得了长为
1 144 bp
的甘薯储藏蛋白
(Sporamin)
基
因启动子
SpoA-p
。
PLACE
在线分析表明：
Sporamin
启动子具有基本的启动子元件
CAAT-box
，并包含大量与储藏蛋白表达
相关、抗逆相关及蔗糖表达相关的功能组件。构建植物表达载体
pBISpoA-p::GUS
、农杆菌工程菌株
EHA105
：
pBI-SpoA-p::GUS
后导入烟草及甘薯，分别得到
15
株烟草和
10
株甘薯的阳性转基因植株，
GUS
染色分析表明烟草各部位中只在根中有基因
表达，甘薯根、茎和叶各部位未检测到活性。
5%
蔗糖诱导处理
24 h
后，在烟草根、茎及叶均观察到
GUS
活性；在甘薯中
只有根有
GUS
活性。因此，可以看出此启动子为甘薯根部特异的表达启动子，并受蔗糖诱导而表达。
关键词
甘薯
;
储藏蛋白基因
;
启动子
;
植物表达载体
;
蔗糖诱导
;
根部特异的表达
Cloning and Sequence Analysis of the Promoter of Sporamin Gene from
Sweetpotato (
Ipomoea batatas
)
Zhang Cong
1
, Zheng Xuelian
3
, Pu Zhigang
1
, Zhang Ting
1
, Wu Jie
1
, Tan Wenfang
2
, Wang Dayi
2
, Yan
Wenzhao
1
1. Institute of Biotechnology and Nuclear Technology, Chengdu, 610066, P.R. China
2. Institute of Crop Sciences, Sichuan Academy of Agriculture Sciences, Chengdu, 610066 P.R. China
3. School of Life Science and Technology, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, 610054, P.R. China
Corresponding author, wzyan@hotmail.com;
Authors
Abstract
A 1 100 bp DNA fragment named SpoA-pro was amplified from a sweet potato cultivar (Chuanshu34), by PCR with
high-fidelity DNA polymerase KOD-plus. PLACE online analysis revealed that the promoter of Sporamin contains basic
cis-elements of promoter such as CAAT-box, and some functional domains associated with the expression of storage protein, stress
response and sucrose inducible in the sequence. Furthermore, the plant expression vector for this promoter was constructed, and then
transformed in tobacco and sweet potato mediated by Agrobacterium. 15 tobacco transgenic plants and 18 sweet potato transgenic
plants were obtained and identified by PCR analysis, GUS staining assay showed blue color only happens in roots of transgenic
tobacco, whereas the blue color appears in roots, stems and leaves of transgenic sweet potato. While transgenic the plants were
treated with 5% sucrose, strong GUS staining were detected in the roots, leaves and stems of transgenic tobacco butonly in roots of
transgenic sweet potato. Therefore, we thought that the SpoA-pro smight be a promoter that should have the characteristics of root
specific and sucrose-inducible expression.
Keywords
Sweet potato; Sporamin gene; Promoter; Plant expression vector; Root specific expression; Sucroseinducible expression
研究背景
甘薯储藏蛋白
(Sporamin)
是一类块根特殊蛋白
质，于
1985
年由
Maeshima
发现，存在于甘薯块根中
而其他器官中则无
(Maeshima et al., 1985)
，占块根
可溶性蛋白的
60%~80%
，在植物块根中以单体的形
式出现，与马铃薯中的
Patatin
蛋白以及薯蓣中的
Discorin
蛋白同属变态根茎器官中的特异贮藏蛋白
(Racuseu and Foote, 1980; Harvey and Boulter,
1983)
。储藏蛋白分为
A
、
B
两个亚族：
Sporamin A
和
Sporamin B (Hattori et al., 1989; Murakami et al.,