[工程科技]棉花CBF调控因子的克隆及其在耐冷调节中的作用.pdfVIP

摘 要 低温寒害是农业生产中的一种严重自然灾害，世界r每年因此造成的损失高达2000亿 美元。作物的抗寒性状是由多基因控制的，只有成簇抗性相关基因的转录激活，才能有效提 高作物的抗寒能力。克隆并鉴定调控抗寒功能基因表达的转录因子成为这一研究领域的热 点。研究发现许多植物经过一定时间的寒冷驯化，其耐寒性会大大增强。在此过程中，CBF (C-repeatBindingfactors)基因起调竹因子的作用。在低温条件下，CBF基因表达激活COR 基因(Cold-regulatedgenes)表达，从而增强植物体的耐寒能力。CBF是冷调控的转录因子， 其功能在多种植物上已得到验证，但不同植物的调控机制各不相同。日前还没有关于棉花 CBI，的研究报道。我国是产棉人国，低温寒害在我国北方棉区特别是新疆棉区的危害十分严 重，是棉花生产的限制因素之一。前期低温可导致播种期推迟;后期低温会影响纤维品质。 因此研究棉花CBF基因对于增强棉花耐寒性，延长生育期，进而提高棉花产量具有十分重 要的意义。 本研究根据CBF同源序列，运用PCR方法从不同棉花品种中克隆并鉴定了棉花的一个 CBF基因，证实该 B‘F基因有CBF的特异蛋白序列，不同棉花品种之间CBF基因同源性达 97%,与拟南芥DNA的同源性达63%，与番茄同源性DNA68%，与首楷的同源性69%, 与大麦的同源性仅40%。通过Southern杂交确定棉花中有3--5个CBF的家庭成员，针对棉 花BAC库进行了其他棉花 B〔F基因的筛选。利用Northern杂交证明低温诱导条件 卜，中棉 36的CBF基因在4小时后表达，4^12h之间表达量继续提高。但在24h时检测不到其转 录物。选用35S和NOS的启动子分别构建棉花CBF的植物表达载体，并通过花粉管通道法 进行棉花遗传转化，功能鉴定和分子鉴定正在进行中。 关键词:棉花，CBF基因，调控因子，耐寒性 Abstract Coldtemperatureinducesgreatdamageduringthecropgrowth.Everyyeartherearenearlytwo hundredbillionUSdollarlostintheworldbecauseofit.InnorthChinaconon(GossypiumbirsutumL.) plantareas,especiallyinXinjiangareas,coldtemperatureisoneofthemostimportantlimitingfactors incottongrowth.SpringlowtemperaturewilldelaytheseedtimeandAutumnlowtemperaturewill influencethequalityofthecottonfibre. Severaldifferencegenescontrolfreezingtoleranceinplants.Onlytranscriptionfactorcanactivate severalgenesexpressioninthesametime,thenitcanimprovetheabilityofplantclodtolerance.Alot ofworkfocusontranscriptionfactorsinrecently.Transcriptionfactorsareproteinsthatdirectand regulatetheexpressionofspecificgenesorentirepathwaysofgenesineukaryotes.Theyarean essentialandkeycontrollingcomponentofgenespecificexpressionpatternsinresponseto developmental,hormonalandenvironmentalcues.Generallytheyperformthisfunctionbybindingtoa targetsiteinthepromoteroftheregulatedgeneandthenactivatingthatgenesexpressionthrough recruitmentofRNApolymeriseandtheothermoregeneraltranscriptionfactorstothetar