Page 108 - 《广西植物》2023年第7期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｊｕｌ. ２０２３ꎬ ４３(７): １２７６－１２８６

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２２０７０５８
周黎ꎬ 李伽文ꎬ 徐郅卓ꎬ 等ꎬ ２０２３. 除虫菊 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 基因启动子克隆及功能分析 [ Ｊ]. 广西植物ꎬ ４３(７):
１２７６－１２８６.
ＺＨＯＵ Ｌꎬ ＬＩ ＪＷꎬ ＸＵ ＺＺꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３. Ｃｌｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｏｆ ＴｃＡＬＤＨ ａｎｄ ＴｃＧＬＩＰ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ｔａｎａｃｅｔｕｍ
ｃｉｎｅｒａｒｉｉｆｏｌｉｕｍ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４３(７): １２７６－１２８６.

除虫菊 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 基因启动子克隆及功能分析

周 黎 ꎬ 李伽文 ꎬ 徐郅卓 ꎬ 曾 拓 ꎬ 王彩云 １∗
１
２
１
１
( １. 华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室ꎬ 武汉 ４３００７０ꎻ ２. 贵州师范大学 生命科学学院ꎬ贵阳 ５５０００１ )
摘 要: 天然除虫菊酯是从除虫菊(Ｔａｎａｃｅｔｕｍ ｃｉｎｅｒａｒｉｉｆｏｌｉｕｍ) 中提取的绿色植物源生物杀虫剂ꎮ 醛脱氢酶
(ＴｃＡＬＤＨ)和 ＧＤＳＬ 脂肪酶(ＴｃＧＬＩＰ)是除虫菊酯生物合成途径中的关键限速酶ꎮ 为探究 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ
基因的功能ꎬ该研究从除虫菊无性系‘Ｗ９９’中克隆得到 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 基因的启动子ꎬ并通过生物信息
学分析、组织化学染色(ＧＵＳ 染色)、荧光素酶报告实验和外源植物激素处理实验对其启动子的调控元件、
启动子活性、激素诱导特异性和组织特异性进行分析ꎮ 结果表明:(１)克隆得到的 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 启动子
序列分别为 ２ ８４８、１ ３４３ ｂｐꎬ均含有多个与逆境应答和激素信号相关的顺式作用元件ꎮ (２)分别构建了启动
子和荧光素酶融合的植物表达载体ꎬ在烟草叶片中观察荧光成像发现ꎬＴｃＡＬＤＨ 启动子具有茉莉酸甲酯
(ＭｅＪＡ)和脱落酸(ＡＢＡ)激素诱导特异性ꎮ (３)用 ＭｅＪＡ 和 ＡＢＡ 处理除虫菊‘Ｗ９９’组培苗发现ꎬＴｃＡＬＤＨ 的
表达量在 １２ ｈ 内受 ＡＢＡ 诱导时上调ꎬ受 ＭｅＪＡ 诱导时先升高后降低ꎬＴｃＧＬＩＰ 的表达量受 ＡＢＡ 和 ＭｅＪＡ 诱导
下调ꎮ (４)分别构建了 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 启动子与 ＧＵＳ 基因融合的植物表达载体ꎬ转化烟草并对其转基因
叶片进行 ＧＵＳ 活性染色发现ꎬＴｃＡＬＤＨ 启动子在烟草叶片腺体、腺毛头部及叶肉细胞中表达ꎬ而 ＴｃＧＬＩＰ 启动
子仅在烟草叶肉细胞中表达ꎮ 综上认为ꎬＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 的启动子具有组织特异性ꎬＴｃＡＬＤＨ 启动子具有
ＭｅＪＡ 和 ＡＢＡ 激素诱导特性ꎮ 该研究结果为除虫菊 ＴｃＡＬＤＨ 和 ＴｃＧＬＩＰ 基因参与除虫菊酯合成的调控机制
提供了新见解ꎮ
关键词: 除虫菊ꎬ 醛脱氢酶(ＴｃＡＬＤＨ)ꎬ ＧＤＳＬ 脂肪酶(ＴｃＧＬＩＰ)ꎬ 启动子ꎬ 功能分析

中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２３)０７￣１２７６￣１１

Ｃｌｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｏｆ ＴｃＡＬＤＨ

ａｎｄ ＴｃＧＬＩＰ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ｔａｎａｃｅｔｕｍ ｃｉｎｅｒａｒｉｉｆｏｌｉｕｍ

１ １ １ ２ １∗
ＺＨＯＵ Ｌｉ ꎬ ＬＩ Ｊｉａｗｅｎ ꎬ ＸＵ Ｚｈｉｚｈｕｏ ꎬ ＺＥＮＧ Ｔｕｏ ꎬ ＷＡＮＧ Ｃａｉｙｕｎ

( １. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙ (ＨＺＡＵ)ꎬ ＭＯＥꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００７０ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００１ꎬ Ｃｈｉｎａ )

收稿日期: ２０２２－１０－１８
基金项目: 国家重点研发项目(２０１９ＹＦＤ１００１５００)ꎻ 中央高校基础研究基金(２６６２０１９ＦＷ０１６)ꎻ 国家自然科学基金(３２１６０７１８)ꎮ
第一作者: 周黎(１９９８－)ꎬ硕士ꎬ研究方向为观赏植物生理与调控ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈｏｕｌｉ＠ ｗｅｂｍａｉｌ.ｈｚａｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
∗
通信作者: 王彩云ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为花卉生理与品质及其花卉应用ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗａｎｇｃｙ＠ ｍａｉｌ.ｈｚａｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ