中国农业科学 2003,(6)603 - 609 : 36 Scientia Agricultura Sinica
马铃薯蛋白酶抑制剂 - Ⅱ 基因在转基因 水稻中的遗传及表达
程仲毅,薛庆中
(浙江大学农业与生物技术学院农学系, 杭州 310029)
摘要:以水稻光敏不育系浙农大 115 ZAU11S) 3 个转基因品系杂交, ( 和 研究了其 F2 群体中 bar , inII 基因的 p 进行 PCR 分析和测定胰蛋白酶被抑制活性, 发现 F2 代 bar 和 p inII 基 遗传及其表达行为.通过涂抹除草剂 Basta, 因按孟德尔方式遗传并紧密连锁, 但在部分植株中 bar 基因表达不充分; 作为创伤诱导的 p inII 基因具有明显的时 空表达特性, 其诱导信号传导不仅向上, 也向下传导; 不同水稻转基因系中 p inII 基因的诱导表达不完全一致. 关键词:转基因水稻;马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ基因;bar 基因;遗传;诱导表达
Inheritance and Expression of Potato Proteinase Inhibitor Gene II( pinll )in Transgenic Rice
CHENG Zhon g- yi,XUE Qin g-zhon g
( Dep artment o f A g ronom y , A g riculture and Biotechnology College,Zhej iang University ,Hang zhou 310029 )
Abstract:The inheritance and ex pression of bar gene and p inII gene were studied in three transgenic rice lines and their F2 h y brid populations which were created throug h h y bridization with a PGMS line,ZAU11S . B y Basta paintin g,PCR analysis and determinin g the inhibitor y tr ypsin activit y,the results show that bar gene and s p inII gene in F2 population fit the sim ple Mendel' low of inheritance and close linkage,but a few plants in F2 have not sufficiently ex pressed . The wound inducible p inII gene has an ex pression reg ulated spatially and temporally,and the sig nal transduction pathway is not only up ward,but also downward . The inducible ex pression of p inII in different rice transgenic lines is not com pletely coincident . Key words:Transgenic rice;p inII gene;bar gene;Inheritance;Inducible ex pression 蛋白酶抑制剂-Ⅱ 基因是一类损伤诱导型表达 的基因产物.它包括马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ 和番 成熟肽的单体分子量 12 . 3 ku, 茄蛋白酶抑制剂-Ⅱ, 有 2 个活性中心, 可分别抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋 白酶
[1]
蛋白酶的抑制反应不同.前者可同时抑制胰蛋白酶 而后者仅对胰凝乳蛋白酶 和胰凝乳蛋白酶的活性, 起抑制反应; 再从植食性昆虫消化酶的特性分析, 大 多数昆虫的消化酶属胰蛋白酶类.天然的蛋白酶抑 制剂 proteinase inhibitor) ( 是对蛋白水解酶有抑制活 性的一种小分子蛋白质, 普遍地存在于植物, 动物和
[3] 当含有蛋白酶抑制剂 微生物中. R yan 研究表明, 的植物被昆虫摄食并在体内积累时, 会使昆虫正常
. Johnson 等
[2]
分别将编码番茄蛋白酶抑制
剂-Ⅰ, 和马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ 的基因转入到 Ⅱ 烟草中, 发现转基因对烟草叶蛾的影响有差异.转 马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ 的叶组织中, 其表达量达 达 50 g·g - 1 对烟草叶蛾幼虫生长和发育有抑制; -1 · 则严重抑制.而转番茄蛋白酶抑制 100 g g 时, 剂-Ⅰ的没有抑制作用.究其原因, 2 种抑制剂对 这

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