油菜NF-YA9的启动子的克隆以及功能片段筛查研究(2)
1 相关背景
干旱、低温和盐分等非生物胁迫因素危害了植物的生长和影响农作物的产量。如在盐胁迫条件下，植物叶片中的钠、钾离子的比率会升高，从而降低了植物的光合作用，影响了植物的代谢[3]，植物必须通过形态和生理等方面进行调节来文持生长和繁殖[4]。长期以来，人们一直在培育和改良能在不同逆境胁迫条件下生长的经济作物并对其相关抗逆基因和转录因子进行分析[5]。研究发现转录因子有提高植物抗逆性的特点，并以此来改良植物对非生物胁迫的综合抗逆性[6]。而启动子能调节转录因子的表达，因此对启动子的相关研究亦非常重要。
1.1 NF-Y转录因子
NF-Y是由NF-YA，NF-YB和NF-YC三种亚基组成的异源三聚体转录因子，称CCAAT盒结合因子[7]。三种亚基都包含一个保守区域，该区域是DNA结合或蛋白与蛋白互作的功能域[8]。NF-Y普遍存在于真核生物中，研究发现在植物体中其具有多种功能，如参与种子萌发、花期调控、耐盐旱等[9]。根据已有研究，在油菜中已发现有14个NF-YA，14个NF-YB和5个NF-YC[10]。油菜NF-YA9是NF-Y复合体中的A亚基家族成员，研究发现它能与CCAATbox结合并激活下游基因的表达，参与植物生长发育的调控、逆境的胁迫响应以及生物固氮等生命活动过程。
1.2 启动子概述
启动子（Promoters）可以调控转录因子的表达，是生物基因中的一个重要组成部分，通常位于基因5’端上游长度约为1000bp左右的一段序列。启动子就像“开关”，控制基因的时间和空间表达，决定基因转录等活动并能够与转录因子特异性结合。它还能够与RNA聚合酶特异性结合并活化RNA聚合酶，决定基因的转录起始位点。基因工程上通常用的是35s启动子，包括CAAT盒子、TATA盒子、增强子核心序列和反向重复序列这四个部分，被广泛应用于植物的转基因过程。为了提高植物外源基因的表达水平，可以对启动子这些序列进行改造，也可以将启动子的一些元件进行串联。另外还对部分基因启动子区域的分析研究，还发现功能蛋白基因的启动子基本都含有相同的结构形式，通常称为保守序列，保守序列又与结构共同作用指导基因的精确转录。