Функциональный анализ транскрипционных факторов риса типа DREB1/CBF, участвующих в экспрессии генов, отвечающих на холод, в трансгенном рисе

Транскрипционные факторы DREB1 (dehydration-responsive element-binding proteins 1; белки 1, связывающие элемент, отвечающий на обезвоживание) и CBF (C-repeat-binding factors; факторы, связывающие C-повтор) специфически взаимодействуют с цис-регуляторным элементом DRE/CRT и контролируют экспрессию многих генов, индуцируемых стрессом, у Arabidopsis. Гены ортологов DREB1 у риса — OsDREB1A и OsDREB1B — индуцируются холодовым стрессом, а сверхэкспрессия DREB1 или OsDREB1 в трансгенных растениях Arabidopsis вызывала выраженную экспрессию генов, отвечающих на стресс, что повышало устойчивость к высокому содержанию соли и замораживанию. В настоящем исследовании были получены трансгенные растения риса со сверхэкспрессией генов OsDREB1 или DREB1. Эти растения не только характеризовались задержкой роста в нормальных условиях, но и, подобно трансгенным растениям Arabidopsis со сверхэкспрессией OsDREB1 или DREB1, обладали повышенной устойчивостью к засухе, высокому содержанию соли и низким температурам. В трансгенном рисе, как и в трансгенных растениях Arabidopsis, также было выявлено повышенное содержание осмопротекторов, включая свободный пролин и различные растворимые сахара. С помощью микроматричного анализа и РНК-гель-блоттинга были выявлены целевые стресс-индуцируемые гены OsDREB1A в трансгенном рисе. Эти гены кодируют белки, которые, предположительно, участвуют в обеспечении устойчивости растений к стрессу. Полученные результаты свидетельствуют о сохранении у риса холодоиндуцируемого сигнального пути DREB1/CBF и высокой эффективности генов типа DREB1 для повышения устойчивости к стрессам окружающей среды у различных трансгенных растений, включая рис.