过表达烟草乙烯响应因子NtERF115促进烟草尼古丁的生物合成

过表达烟草乙烯响应因子NtERF115促进烟草尼古丁的生物合成

论文摘要

乙烯响应因子ERF是一类与植物抗逆相关的转录因子,该因子通过激活下游一系列抗逆应答基因的表达而提高植株的综合抗性.本研究前期通过烟草转录组表达谱分析,从茉莉素(JA)处理后的烟草BY-2(Nicotiana tabacum Bright Yellow-2)细胞系中,筛选出一个受JA诱导的转录因子基因NtERF115,属于IX亚组.采用RT-PCR技术获得NtERF115基因cDNA全长,并对其进行序列分析、蛋白结构功能预测以及相同或不同物种间NtERF115同源基因的进化树构建.进一步在烟草云烟87(YN87)植株中,过表达NtERF115并检测其对尼古丁合成的影响.结果表明:NtERF115核苷酸序列ORF为690bp,编码229个氨基酸;在过表达NtERF115转基因株系中,NtPMT1a和NtQPT2表达水平显著增加;与空载体转基因对照相比,过表达NtERF115使烟叶中尼古丁质量分数显著增加,平均提高了54.8%.该结果暗示,NtERF115基因可作为利用植物基因工程技术提高烟叶中尼古丁含量的分子工具,也为进一步揭示尼古丁合成的调控机制奠定了基础.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 材料与方法
  •   1.1 实验材料
  •   1.2 实验处理及取样
  •   1.3 NtERF115基因的克隆及生物信息学分析
  •   1.4 烟草的遗传转化
  •   1.5 实时荧光定量PCR
  •   1.6 生物碱的提取与测定
  • 2 结果与分析
  •   2.1 NtERF115蛋白结构及进化树分析
  •   2.2 NtERF115与NtERF189启动子的生物信息学分析
  •   2.3 NtERF115在烟草中的表达模式分析
  •   2.4 过表达NtERF115转基因烟草中NtPMT1a和NtQPT2的表达分析
  •   2.5 过表达NtERF115对尼古丁质量分数的影响
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李梅云,隋学艺,宋中邦,高玉龙,李文正,赵璐,费玲玲,耿小晴,韩生成,王丙武

    关键词: 烟草,乙烯响应因子,序列分析,尼古丁合成

    来源: 北京师范大学学报(自然科学版) 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农作物

    单位: 云南烟草农业科学研究院烟草育种与生物技术研究中心,抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室北京师范大学生命科学学院

    基金: 中国烟草总公司云南省公司资助项目(2018530000241001)

    分类号: Q943.2;S572

    DOI: 10.16360/j.cnki.jbnuns.2019.03.008

    页码: 341-348

    总页数: 8

    文件大小: 1251K

    下载量: 204

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