2016年6月8日，植物學刊物《Journal of Experimental Botany》上在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)*生物技術(shù)研究所作物代謝調(diào)控與營養(yǎng)強化創(chuàng)新團隊林敏研究員和陳茹梅研究員合作的一篇研究論文，研究關(guān)于玉米雙向啟動子的研究取得新進展。生物所博士后柳小慶博士為文章*作者，林敏研究員和陳茹梅研究員為通訊作者。
雙向啟動子是同時啟動其兩端的結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄的一類特殊啟動子，在多基因表達中具有*的優(yōu)勢，同樣數(shù)量的啟動子可以驅(qū)動更多的基因表達，避免多基因串聯(lián)的載體及轉(zhuǎn)錄本過大或重復利用同一個啟動子帶來的基因沉默、基因表達不同步等問題。
該成果首先分析一對雙向基因ZmDef1/ZmDef2的表達譜，初步確定了其啟動子的特性，并克隆出兩個基因翻譯起始位點上游的2.0 kb基因組序列作為潛在的單向啟動子PZmDef1/PZmDef2，以兩個基因翻譯起始位點之間的635 bp 基因組序列作為潛在的雙向啟動子PZmBD1。隨后，分別構(gòu)建在單向和雙向啟動子下游融合報告基因GUS，在雙向啟動子兩端分別融合GUS和GFP兩個報告基因的表達載體，通過玉米幼胚瞬時表達結(jié)果表明克隆的基因組序列均具有啟動子的功能。進而通過玉米穩(wěn)定轉(zhuǎn)化結(jié)果證明GUS和GFP重現(xiàn)了內(nèi)源基因ZmDef1/ZmDef2的表達模式，證實了單向啟動子PZmDef1/PZmDef2是胚特異性啟動子，而PZmBD1則是一個胚特異不對稱雙向啟動子。對PZmBD1進行全面的缺失分析后發(fā)現(xiàn)一些順式作用元件互作調(diào)控啟動子的強度和轉(zhuǎn)錄方向并提出了雙向啟動轉(zhuǎn)錄表達調(diào)控的模型。
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玉米雙向啟動子研究進展
