关于MusaANS启动子（一种来自香蕉的anthocyanidin合成酶基因）应对压力的机制的见解

《Protoplasma》：Insights into stress responsiveness of MusaANS promoter- an anthocyanidin synthase gene from banana

本研究分析香蕉 anthocyanidin synthase (ANS) 基因启动子，发现其含有多种胁迫响应顺式元件，在干旱、盐胁迫、MeJA等压力下激活，并通过 ProANS-GUS 检测验证其在转基因烟草中的胁迫响应特性，表明该启动子可作为作物抗逆转化的候选调控元件。

　　

摘要

生物和/或非生物胁迫因素会降低作物产量，并对全球的可持续发展产生影响。为应对这些挑战，将所需的应激响应基因与特定的应激诱导启动子结合起来，以培育具有广谱抗逆性的植物品种至关重要。在本研究中，对香蕉中花青素合成酶（ANS）基因的启动子区域进行了详细分析，并阐明了其在面对各种环境胁迫时的组织特异性表达情况。通过基于转录本丰度的表达谱分析以及对转基因植株中ProANS-GUS活性的评估等综合分析，进一步验证了所获得的表达模式，同时确认了启动子区域中存在相应的顺式元件。环境胁迫或信号分子的施加显著改变了ANS基因的转录。香蕉中的MusaANS转录本在高盐度、水杨酸或脱落酸的作用下被显著抑制，而其表达则受到甲基茉莉酸和干旱的刺激。在经过PMusaANS-GUS转化的烟草植株中，PMusaANS的活性主要在对照条件下的维管组织中观察到。干旱、盐度、甲基茉莉酸、水杨酸和脱落酸强烈激活了PMusaANS，而乙烯则抑制了其活性。对PMusaANS的深入研究表明，其中存在多种与胁迫和植物化学响应相关的顺式元件，如ARR1AT（细胞分裂素）、ACGTATERD1（干旱）、DPBFCOREDCDC3（脱落酸）、ABREOSRAB21（脱落酸）、ASF1MOTIFCAMV（水杨酸）、ERELEE4（乙烯）和BIHD1OS（病原体响应）。根据研究结果，PMusaANS在胁迫条件下表现出差异性激活，因此是一个极佳的应激诱导启动子，可用于培育抗逆性的转基因作物品种。