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随着转基因作物研究的不断发展,迫切需要可应用的植物来源的启动子。本研究用PCR方法克隆了玉米中损伤诱导基因WIP1的启动子和马铃薯中编码蛋白酶抑制剂II基因PINⅡ的启动子,研究了这两个启动子的功能,以期获得可应用的启动子。研究WIPl启动子功能获得的主要试验结果如下：1.GUS酶活测定结果显示WIP1启动子3’端缺失片段wip1231、wip1231A, wip1231C、wip931在转基因烟草和转基因拟南芥中驱动报告基因GUS高效表达,与对照CaMV35S启动子无差异；而WIPl启动子其它片段驱动报告基因GUS表达很弱。转pWipl231、pWip1737、pWip1500载体烟草中的GUS转录水平较对照转pCAMBIA1300-221载体烟草中的GUS转录水平低,差异达显著水平,表明转pWip1231烟草中GUS mRNA具有较高的翻译效率。2.5’-RACE实验发现玉米中WIP1基因有一个转录起始位点,而转Wip1737烟草中GUS具有两个转录起始位点,其中一个转录起始较强,另一个较弱。较弱的转录起始位点与玉米中WIP1基因转录起始位点相同,而较强的转录起始位点与转pWip1231烟草植株中GUS转录起始位点相同。分析转pWip1231烟草植株GUSmRNA5’-UTR发现272bp序列含有一个ACAAAA元件、多个类似ACAATTAC的元件和多个CAA三聚体。该5’-UTR增强翻译的特性可能与这些元件有关。分析转pWip1737烟草植株GUSmRNA5’-UTR发现532bp序列中含有多个ATG,可形成多个ORF,很可能是这些ORF抑制了GUSmRNA的翻译。3.损伤处理转pWipl737、pWip1500、pWip1231、p1300-1231-NOS烟草植株,GUS的表达均不受损伤诱导。表明WIP1启动子在转基因烟草中不响应损伤诱导信号。4.片段wip1231在转基因烟草的不同器官中活性不同,在茎、叶中活性较高,而在根、种子中活性较低。5.比较转pWipl231、p1300-1231-NOS烟草植株GUS酶活,发现邻近CaMV35S启动子增强了wip1231片段的启动子活性。6.损伤处理转pWip1737、pWip1500、pWip1231水稻植株,GUS的表达均受损伤诱导,但损伤处理后活性仍很低。表明WIP1启动子在转基因水稻中响应损伤诱导信号。研究PINⅡ启动子功能获得的主要试验结果如下：1.转pPinⅡ928载体烟草植株较对照转pCAMBIA1300-221载体烟草植株具有较高的GUS酶活性,然而GUS转录水平却较低,差异均达显著水平。表明较高的GUS酶活是由GUS mRNA的高效翻译所致。2. PINⅡ基因5’-UTR来源的UTR1、UTR2插入CaMV35S启动子和目的基因之间后,能增强目的基因的表达,且目的基因表达增强是由高效翻译所致。3.比较转pPinⅡ928、p1300-928-NOS烟草植株GUS酶活,发现邻近CaMV35S启动子增强了pin Ⅱ928片段的启动子活性。4.损伤处理转pPinⅡ928、p1300-928-NOS烟草植株,GUS酶活测定结果显示邻近CaMV35S启动子抑制了pin Ⅱ928片段响应损伤诱导信号的特性。5.通过5’-RACE方法分析了转基因植株中GUS和G2的转录起始位点,发现转pPin Ⅱ928烟草植株GUS转录起始位点为A,位于M29965序列注释的转录起始位点下游4bp处；转pCAMBIA1300-221、pCAMBIA1300-221-UTR1、pCAMBIA1300-221-UTR2植株中GUS具有相同的转录起始位点,转p3301-SP-G2、p3301-UTR2-SP-G2植株中G2转录起始位点也相同。表明UTR1、UTR2片段的插入没有改变表达载体原有的转录起始位点。综上所述,wip1231、wip1231A、wip1231C、wip931、pinⅡ928在CaMV35S启动子影响下可驱动目的基因高效表达；PINⅡ来源的UTR1、UTR2可增强目的基因的翻译效率；转pWip1231烟草中GUSmRNA的272bp5’-UTR很可能增强目的基因的翻译效率。获得的这些片段具有重要的应用价值。本文研究也发现：mRNA水平与蛋白水平有时没有相关性；CaMV35S启动子影响同一转化载体中邻近启动子的活性、诱导性；WIPl启动子在单子叶植物和双子叶植物中表现出功能差异性。这些研究结果为以后启动子的研究提供了有价值的参考,具有重要的理论意义。