小叶杨TMM基因启动子克隆及表达模式分析

气孔作为植物与外界进行气体交换的通道，对植物自身的生长发育至关重要。研究表明植物 TMM蛋白与植物气孔的形成发育密切相关。本研究利用 PCR 技术克隆了小叶杨(Populus simonii Carr.) TMM 基因5\&\#39\; 端上游的调控序列 pPsTMM，长度为 2 336 bp。生物信息学分析结果表明：小叶杨启动子 pPsTMM 除了含有TATA-box、CAAT-box 等核心启动子元件之外，还含有多种光响应元件、植物激素响应元件、抗逆胁迫相关元件以及生理代谢和生长发育相关元件等，说明转录活性还可能受到光、植物激素、逆境胁迫等因素诱导。利用双酶切法构建植物表达载体 pBI121-pPsTMM-GUS，叶盘法稳定遗传转化烟草，GUS 化学组织染色显示GUS 主要集中在叶芽起始发育部位表达，说明 pPsTMM 启动活性具有组织特异性。对非生物胁迫的转基因烟草进行 GUS 化学染色以及进行荧光定量 PCR，结果显示 pPsTMM 对不同因素的非生物胁迫响应程度存在差异性，干旱和盐胁迫下启动活性很低，高温和低温对其调控作用也不明显，但对外在施加的植物激素
(GA, NAA, ABA)和水杨酸(SA)响应程度很高，说明 pPsTMM 启动子对物理因素的响应值要远低于化学因素的诱导。本研究为进一步阐明 TMM 蛋白表达模式与小叶杨气孔发育特性及抗旱性之间的分子机制提供理论基础。