南方农业学报

作者：董伟峰, 贺子天, 杨珺凯, 李艳肖, 吴浩, GEORGE Bawa, 谢辉, 孙明哲, 沈阳, 孙晓丽,

关键词：水稻, <i>OsPHD17</i>, 启动子克隆, 冷胁迫, 表达分析,

目的 克隆水稻PHD（Plant homeodomain）蛋白基因OsPHD17的启动子序列，并进行冷胁迫应答分析，为深入探究OsPHD17基因的冷胁迫响应机制提供理论参考。方法 通过实时荧光定量PCR检测OsPHD17基因在冷胁迫下的表达模式，利用PlantRegMap数据库对其启动子转录因子识别元件进行预测，并克隆OsPHD17基因启动子序列（转录起始点上游1160 bp），连接至pCAMBIA3301载体上，从而获得植物表达载体（POsPHD17-GUS），通过根癌农杆菌介导转化拟南芥，获得转基因拟南芥株系。最后通过RT-PCR和实时荧光定量PCR检测在冷胁迫下的报告基因GUS表达水平，分析启动子在冷胁迫下的转录活性变化。结果 OsPHD17基因启动子包含参与调控生长发育的转录因子TALE、LBD、MIKC_MADS、G2-like和BBR-BPC等识别元件，以及冷胁迫应答相关的转录因子ERF、C2H2、bHLH、bZIP、NAC等多个识别元件。冷胁迫处理3.0 h时，OsPHD17基因相对表达量显著升高（P&lt;0.05，下同），处理12.0 h时达到峰值，约为处理0 h的11.7倍，表明OsPHD17基因受到冷胁迫时可迅速作出应答。克隆获得的OsPHD17基因启动子序列长度为1160 bp，成功构建POsPHD17-GUS转基因拟南芥株系。通过RT-PCR检测发现，T3代纯合POsPHD17-GUS转基因拟南芥株系中GUS基因表达，说明OsPHD17基因启动子具有转录活性。对2株T3代纯合POsPHD17-GUS转基因拟南芥株系进行4 ℃胁迫处理，结果发现，与对照（未处理）相比，冷胁迫下2个株系GUS基因相对表达量极显著（P&lt;0.01）或显著升高，表明OsPHD17基因启动子的转录活性升高。结论 克隆的OsPHD17基因启动子具有转录活性，可驱动下游基因转录，且在冷胁迫诱导下OsPHD17基因启动子转录活性升高，OsPHD17基因表达显著上调，证实OsPHD17基因在水稻冷胁迫应答中发挥重要的调控作用。

来源：2025年第8期

《南方农业学报》期刊编辑部

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