抗逆相关DREB转录因子的研究进展

抗逆相关DREB转录因子的研究进展答辩人：邱雪指导教师：谢洁目录Contents研究背景01结构及功能02表达调控03在抗逆基因工程中的应用04结语与展望0501研究背景干旱，高盐和低温影响全球植物的生长，生产和地理分布，植物发生一系列变化以适应环境。转录因子能与逆境胁迫基因的顺式作用元件结合进而增强植物对非生物胁迫的耐性。DREB转录因子属于AP2/EREBP家族，是近年来植物抗逆研究中的热点。DRE顺式作用元件简述DREB转录因子的生物学功能DREB转录因子的结构

转录因子的特点及分类ACBDDREB转录因子的结构和功能02转录因子具有功能区域，并借此与目标基因作用从而激活或抑制基因表达。根据其DNA结合区的特点可分为WYB类、bZIP类、WRKY类、NAC类、AP2/EREBP类转录因子。AP2/EREBP类转录因子根据AP2/EREBP结构域数目可分为AP2亚族和EREBP亚族，其中EREBP亚族分为DREB，ERF和其他蛋白三类。转录因子的特点及分类ADREB转录因子中，只有A-1和A-2亚组的AP2/EREBP结构域中具有DSAW和LWSY保守序列。自身没有核定位信号（NLS）的DREB转录因子进入细胞核行使其功能前需要与带有NLS的转录因子相互作用。DREB转录因子的结构BDREB转录因子的AP2/EREBP结构域中，N-端具有YRG元件，C-端具有RAYD元件。在研究转基因烟草和拟南芥的rd29A启动子时被发现。rd29A启动子区域的ABRE元件敲除后仍具有对干旱胁迫的耐性，随后便通过凝胶滞留实验确定了DRE顺式作用元件。DRE顺式作用元件普遍存在于干旱、高盐、低温胁迫应答基因中，参与不依赖ABA的非生物胁迫应答途径。DRE顺式作用元件简述CDREB转录因子能够受干旱，高盐和低温胁迫的诱导，特异性地与目的基因启动子区域的DRE顺式作用元件（或其核心序列CCGAC）结合，激活调控启动子下游与抗逆相关的基因表达，因此能够提高植物对非生物胁迫的耐性。DREB转录因子的生物学功能DDREB转录因子的表达分析ADREB转录因子的调控BDREB转录因子的表达调控03黑麦草LpCBF3，桉树CBFsDREB1CTINYBjDREB1BCrCBFPtCBFbMbDREB1其它研究成果DREB转录因子的表达分析狼尾草PgDREB2AA黑麦草LpCBF3

利用反转录PCR和cDNA末端快速扩增技术，在黑麦草中获得LpCBF3并发现LpCBF3与水稻中的OsDREB1A/CBF3基因同源，都受到低温的诱导而不受干旱，高盐和外源脱落酸的诱导。DREB转录因子的表达分析

研究者在桉树中获得EguCBFs，通过反转录PCR对EguCBFs进行表达分析发现它们都不特定针对某种胁迫并且都最先受到低温胁迫的诱导，除了EguCBF1C是优先受高盐的诱导。桉树CBFsA狼尾草PgDREB2A

狼尾草PgDREB2A不仅能在一小时的干旱处理中发生胁迫响应，还能被低温和高盐诱导。这就证实了不同的胁迫信号通路之间存在相互作用。DREB转录因子的表达分析A成熟器官中MbDREB1的表达水平更高。毛状根和愈伤组织中的CrCBF比其叶片和根中的CrCBF的表达水平高。低温胁迫下，叶片和茎中的PtCBFb水平略微上调，根部则明显提高，而子叶中的没有明显的变化。DREB转录因子的表达分析一些DREB转录因子的表达具有组织特异性ADREB1C将光敏因子PIF7与DREB1C结合,发现生物钟对DREB1C的表达具有调控作用。TINYA-4亚组的TINY转录因子受植物激素乙烯的诱导。BjDREB1B油菜中分离出的BjDREB1B可以被干旱、高盐、低温、水杨酸、重金属、脱落酸等诱导。DREB转录因子的表达分析许多非生物因素在影响着DREB转录因子的表达。A其它研究成果A-3亚组A-4亚组A-5亚组A-6亚组从拟南芥中获取的ABI4受到外源脱落酸的诱导。玉米中A-4亚组的ZmDBF2只响应低温胁迫。马铃薯中StDREB2能被干旱，高盐和外源脱落酸诱导。棉花中的GhDBP2受低温，干旱，高盐和外源脱落酸的诱导。DREB转录因子的表达分析A03BDREB转录因子的调控在抗逆基因工程中的应用A转基因抗逆植株的获得办法04B已获得的转基因抗逆植株进行转基因植株的生理鉴定。获得办法获取目的基因（图位克隆、构建cDNA文库等）

将表达载体导入受体植株（基因枪法、花粉管通道法等）；

是否导入成功（Blotting印迹、Southern杂交等）；

构建逆境诱导表达载体；

转DREB1A基因拟南芥（1999）；转DREB2基因西红柿（2002）；转CBF3/DREB1A基因小麦（2004）；转GmDREB2基因拟南芥（2007）；转DREB1B基因草莓（2007）；转CBF4基因玉米（2009）；转PeDREB2烟草（2010）……已获得的转基因抗逆植株展望05现阶段研究中存在种种问题，如：转录因子间存在交叉互作，部分转录因子有组织特异性等原因致使表达调控网络尚不清晰。获得的转基因植株中有一些发生了生长迟缓或矮化的现象。目前对DREB转录因子的研究仍有大部分来自模式植物拟南芥。外形高大、寿命长、分子机制更复杂等原因导致对木本植物的实验研究