擬南芥FRUITFULL(FUL) 基因的表達調控模式

褚婷婷，謝華，徐勇，馬榮才

1 首都師范大學生命科學學院，北京 100048

2 北京市農林科學院 農業生物技術研究中心，北京 100097

農業生物技術

擬南芥FRUITFULL(FUL) 基因的表達調控模式

褚婷婷1,2，謝華1,2，徐勇2，馬榮才1,2

1 首都師范大學生命科學學院，北京 100048

2 北京市農林科學院 農業生物技術研究中心，北京 100097

FRUITFULL(FUL) 基因是一類MADSbox基因，在控制開花時間、花分生組織分化、莖生葉形態以及心皮和果實的發育中發揮重要作用。為了闡明FUL的表達調控模式，克隆了擬南芥Arabidopsis thalianaFUL啟動子區(?2 148 bp～+96 bp) 及其第一內含子，并構建一系列啟動子分段缺失表達載體及含FUL第一內含子的融合載體。并進一步構建了各順式作用元件融合擬南芥TUBULIN和ACTIN啟動子的表達載體。轉基因擬南芥分析結果表明，FUL啟動子的上游存在2個抑制其表達的順式作用元件，其中一個很可能與轉錄因子AP1的結合有關；2個存在于上游調控區的CArG-box對FUL基因表達起到重要的調控作用；FUL基因第一內含子參與擬南芥心皮和雄蕊的發育調控，而且有增強基因表達的作用。

擬南芥，FUL基因，啟動子，第一內含子，缺失分析，GUS活性

Abstract:FRUITFULL(FUL) is anMADSbox gene that functions early in controlling flowering time, meristem identity and cauline leaf morphology and later in carpel and fruit development inArabidopsis thaliana. In order to clarify the regulation ofFULexpression the upstream regulatory region, ?2 148 bp?+96 bp and the first intron of theFULgene were cloned, and vectors with a series of deletion ofFULpromoter, and the ones fused with the first intron were constructed. Vectors harboring the fusion ofcis-acting elements with the constitutive promoters ofTUBULINandACTINwere also constructed.β-Glucuronidase activity assays of the transgenic Arabidopsis plants showed that twocis-elements were involved in the repression ofFULexpression, with one of the two being probably the binding site of the transcriptional factor AP1. And the two CArG boxes played a important role inFULinitiation particularly. Furthermore, the first intronofFULwas shown toparticipate in the development of carpel and stamen as an enhancer.

Keywords:Arabidopsis thaliana,FULgene, upstream regulatory region, the first intron, deletion analysis, GUS activity

擬南芥Arabidopsis thaliana中FRUITFULL(FUL)基因，也稱為AGL8(AGAMOUS-LIKE 8)[1]，屬于一類MADSbox基因，編碼一種特異性轉錄因子。FUL和APETALA1(AP1)、CAULIFLOWER(CAL) 都屬于AP1/SQUA-like基因亞家族[2]，在花同源異型器官發育的ABCDE模型中，同屬A類基因[3]。其中AP1是花序分生組織特征基因，也是花器官特征基因，促進花瓣和萼片的發育[4]。而AP1的旁系同源基因CAL，只在花發育過程中促進花分生組織的形成[5]。與AP1和CAL相比，FUL基因則具有更廣泛的功能：它既能在花發育早期促進花序分生組織的形成，又能在花發育晚期心皮及幼嫩角果中表達，同時還能調控葉片的發育[6]。……