玉米种子特异启动子GBSSⅠ的克隆及其功能分析

玉米子粒被认为是生产外源蛋白的理想载体,而利用种子(胚乳)特异性启动子是提高外源蛋白表达水平最简单的途径.从玉米基因组中克隆获得长为999 bp的GBSS Ⅰ基因启动子pGBSSⅠ,该序列不但含有CAAT-box等启动子基本元件,而且还包含光响应、激素调控、胁迫诱导和发育等多个顺式调控元件.利用该启动子构建植物表达载体pCBG-Gus,并经农杆菌介导法转化玉米幼胚,通过筛选和分化获得抗性植株.经Bar蛋白基因金标免疫试纸条和PCR检测确认获得转基因阳性玉米植株.对转基因玉米不同组织中Gus和内源GBSSⅠ的转录情况进行实时定量PCR分析和Gus组织化学染色分析,结果表明:2个基因的表达水平并不一致.在转录水平上,除了叶片(包括叶鞘)之外,其他被检组织中的Gus的表达均低于GBSSⅠ;在蛋白表达水平上,除了茎和根之外,其他组织中均可检测到程度不同的Gus活性表达,其中成熟种子(包括胚和胚乳)中Gus蛋白积累的水平最高.综上,玉米子粒特异启动子pGBSSⅠ是一个具有潜在应用价值的启动子,将为提升玉米胚乳中外源蛋白的表达量提供理论依据.