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植物在生长发育过程中,常遭受病原菌等生物因素和干旱、低温、高温等非生物因素的胁迫,轻者使植物生长发育受阻,重者导致植株死亡。在逆境条件下,植物体内通常会发生一系列的生理生化反应,并且形成了一定的胁迫应答机制。植物感受外界信号后,通过一系列传递激发转录因子即反式作用因子,反式作用因子与顺式作用元件结合,激活RNA聚合酶Ⅱ转录复合物,从而启动基因的转录表达。因此转录因子在植物的逆境胁迫应答中起着非常重要的作用。ERF转录因子作为一类逆境相关转录因子,在植物防卫反应中具有重要的作用。研究发现ERF转录因子既能与植物抗病相关基因(PR基因)启动子中的GCC-box(核心序列为AGCCGCC)结合调控PR基因表达来提高植物对病害的抗性,还可结合非GCC-box顺式作用元件参与植物对低温、干旱等非生物胁迫的应答过程。 为了进一步深入地研究植物抗性的分子机制,我们通过RACE技术从辣椒中克隆了一个乙烯应答反应因子CaJERF1的cDNA序列,全长为1379bp,含有一个完整的开放阅读框架,编码375个氨基酸。通过对根据其推导的氨基酸序列进行分析,发现CaJERF1具有一个由59个氨基酸构成的保守的ERF结构域(104—162),和一段可能作为核定位信号的富含K、R氨基酸的碱性结构域。在N端有一段功能未知的氨基酸序列(MCGGAⅡSD),与最近发现的属于ERF家族第Ⅳ次家族的LeERF2一段特异区域(MCGGAⅡ/L)类似,因此推断CaJERF1可能是一个定位在核内发挥转录激活作用的转录因子,并且应该属于ERF家族的第Ⅳ次家族。而从根据AP2域建立的进化树来看,CaJERF1与属于B2家族的JERF1,RAP2.2,RAP2.12聚为一枝,遗传距离更近。 为了确定CaJERF1参与到哪些信号途径,我们用乙烯、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、NaCl以及低温进行诱导,提取不同时间点的RNA进行Northern分析,结果显示:CaJERF1基因在乙烯、茉莉酸甲酯(MeJA)、NaCl以及低温的诱导下大量表达,而水杨酸(SA)没有明显的诱导作用。因此,我们推断CaJERF1基因应该参与乙烯—茉莉酸途径以及非生物胁迫途径,有可能是两者的交织点。 同时,本实验用PET-28a(+)载体成功构建了CaJERF1的原核表达载体CaJERF1-PET-28a,并且在大肠杆菌BL21中成功地获得了表达,为以后对该基因进行进一步的实验和分析奠定了基础。