现代生物医学进展www.biomed.net.cnProgressinModernBiomedicine2009Vol.9No.8水稻CesA4基因启动子与GUS基因融合表达*王文芳1,2刘爱玲1,2李琦1邹杰1,2周小云2许发喜1,2李尉1,2王育华1,2陈信波1,2△（1湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128；2湖南农业大学国家重点实验室培育基地作物基因工程实验室湖南长沙410128）摘要目的：利用GUS报告基因，研究水稻CesA4基因在水稻组织和器官的定位。方法：克隆水稻的CesA4基因的启动子并用GUS组织化学染色检测启动子与GUS基因融合表达情况。结果：成功克隆了水稻的CesA4基因的启动子，并发现水稻的CesA4基因在水稻的根、茎、叶、鞘、穗的纤维均有表达。结论：通过将水稻CesA4基因的启动子与GUS基因融合来分析水稻此基因的表达部位，是一种简便和有效方法。关键词：水稻；CesA4基因；启动子；GUS中图分类号：Q943.2,S511.2+2文献标识码：A文章编号：1673-6273（2009）08-1459-03LocalizationofRiceCesA4PromoterwithGUS-Fusion*WANGWen-fang1,2,LIUAi-ling1,2,LIQi1,ZOUJie1,2,ZHOUXiao-yun2,XUFa-xi1,2,LIWei1,2,WANGYu-hua1,2,CHENXin-bo1,2（1CollegeofBioscienceandBiotechnology,HunanAgricultureUniversity,Changsha410128,China;2CropGeneEngineeringKeyLaboratoryofHunanProvince,HunanAgricultureUniversity,Changsha410128,China）ABSTRACTObjective:TostudythelocalizationofriceCesA4geneinricetissuesandorganswithGUSreportergene.Methods:ThericeCesA4promoterwascloned.TheexpressionsofthericeCesA4genepromotersandtheGUSgeneweredetectedbyGUSstain-ing.Results:ThecloningofriceCesA4promotergenewassuccessful.ItwasfoundthatthericeCesA4geneexpressedinricefibersofroots,stems,leaves,sheathandspike.Conclusion:ItisasimpleandeffectivewaytolocatethericeCesA4geneexpressioninricebyfus-ingthegenepromoterandtheGUSgene.Keywords:Rice;CesA4gene;Promoter;GUSChineseLibraryClassification:Q943.2,S511.2+2Documentcode:AArticleID:ArticleID:1673-6273（2009）08-1459-03*基金项目：国家973计划前期研究专项（2007CB116207），湖南省科技厅重点实验室重点项目（06FJ3002）和教育部博士点基金（20050537001）作者简介：王文芳（1981-），女，在读硕士，主要从事植物基因工程研究△通讯作者：陈信波，教授，博士生导师，E-mail:chenxinbo@hotmail.com（收稿日期：2009-01-15接受日期：2009-02-18）从日常用纸到棉麻织物，人类生活离不开天然的纤维素。纤维素具有巨大经济和应用价值。因此，纤维素合成酶(CesA)基因成为基因研究的焦点之一。从1996年，Delmer小组[1]首次从植物中克隆出纤维素合成酶基因。目前，在棉花[1]、水稻[2]、拟南芥[3]、毛白杨[4]、苎麻[5]等多种植物中都分离克隆出了CesA基因。CesA基因在植物的所有组织和细胞中均有表达，但是不同组织或不同细胞壁的发育时期，由不同的纤维素合成酶参与合成不同类型的纤维素，且基因表达水平是有差异的。目前已有研究证明，初生、次生细胞壁形成过程中，纤维素的合成涉及不同的纤维素合成酶。但是每个纤维素合成酶彼此相关、协同作用，CesA已经形成一个庞大的基因家族。水稻的CesA基因（http://waltonlab.prl.msu.edu/CSL_up-dates.htm）目前已发现了10种。2003年，Tanaka等人[2]对其中的OsCesA4、OsCesA7和OsCesA9基因的Tos17插入突变体进行了研究。他们发现，这三种突变体均出现水稻的茎和叶子变脆，易折断，纤维素含量下降的情况。AkioMiyao等人在水稻的Tos17插入突变体的网站上（http://www.rgrc.dna.affrc.go.jp/stock.html）公布了他们CesA4基因的表型有易脆，矮小，不育，窄叶，叶尖枯萎等。本研究克隆了水稻CesA4基因上游的启动子区域，将含有OsCesA4基因启动子片段与GUS基因转入水稻中，GUS染色结果显示，水稻的跟、茎、叶、鞘、穗中均有表达，为此基因的进一步功能研究提供了依据。1材料与方法1.1水稻品种、质粒和菌株粳稻品种：日本晴（OryzasativaL.japonica.cv.Nipponbare）。大肠杆菌菌株为TOP10，农杆菌菌株为EHA105，质粒为pCAMBIA1...
