[發(fā)明專利]黑楊ERECTA基因啟動子的序列及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010272844.3
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN102382826A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹偉倫;夏新莉;郭鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 尹偉倫;夏新莉;郭鵬
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及黑楊(Populus?deltoides)ERECTA基因啟動子PdERECTA的鑒定，數(shù)據(jù)庫分析，其缺失片斷植物表達載體的構(gòu)建及該啟動子的應(yīng)用。

背景技術(shù)

遺傳和發(fā)育是生物學(xué)的兩個重要的問題，由于分子遺傳學(xué)的發(fā)展，遺傳學(xué)有了長足的發(fā)展，而發(fā)育的研究特別是植物發(fā)育的研究，只是最近幾年才成為研究的熱點，植物發(fā)育一方面受遺傳調(diào)控，另一方面受環(huán)境因素的影響。因此植物發(fā)育是內(nèi)外因素綜合作用的結(jié)果。遺傳學(xué)和生物化學(xué)的研究結(jié)果表明在不同生物體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是相似的，都需要蛋白激酶參與。大量分子生物學(xué)研究結(jié)果表明在植物體內(nèi)蛋白激酶是非常重要的傳遞載體，據(jù)統(tǒng)計已有100多種蛋白激酶基因已被克隆到。通過對蛋白激酶結(jié)構(gòu)和產(chǎn)物的比較分析，發(fā)現(xiàn)這些蛋白激酶家族可分為不同亞家族，他們在植物發(fā)育中起到重要的調(diào)控作用。

眾所周知，植物分子生物的許多概念都是從微生物和動物的研究中派生過來的，植物受體蛋白激酶分為明顯的三個結(jié)構(gòu)。膜外受體激酶，跨膜區(qū)域，胞質(zhì)內(nèi)的激酶區(qū)域。

ERECTA基因是1996年發(fā)現(xiàn)的對擬南芥頂端分裂組織的發(fā)育具有重要作用。2005，Malse等發(fā)現(xiàn)這個基因能夠提高植物的水分利用效率，從而提高植物的抗逆性。我國是一個水資源較匱乏的國家，人均持水量不及世界平均水平的四分之一。預(yù)計而農(nóng)林用水占了總用水的70％.因此提高農(nóng)林用水分利用效率意義重大.黑楊是我國引進的新品種，具有速生豐產(chǎn)的特點。但同時耗水量較高。因此要將其引入我們這個水資源較低的國家時，更應(yīng)注意帥選和培育高水分利用效率的品系和品種。

因此，以黑楊為材料，分離其ERECTA基因的啟動子，研究其功能，以期闡明黑楊ERECTA基因的上游調(diào)控機制，為提高植物抗逆性基因工程提供新的思路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以北美黑楊無性系為材料，克隆了與水分利用效率相關(guān)的ERECTA基因的上游啟動子序列，PLACE數(shù)據(jù)庫分析其序列，發(fā)現(xiàn)該序列具有啟動子的基本元件TATA-box、CAAT-box，包含多處與發(fā)育、干旱、高鹽和激素誘導(dǎo)相關(guān)的順式作用元件的同源序列。并構(gòu)建了相應(yīng)得缺失表達載體。本研究對揭示黑楊ERECTA基因的上游調(diào)控機制，提升植物抗逆性，具有重要的科學(xué)意義。

本文在已知黑楊ERECTA基因組序列情況下上，利用基因組步移試劑盒方法克隆了黑楊ERECTA基因1083bp的5’側(cè)翼序列，命名為PdERECTAP。

啟動子上通常會有一些特殊的DNA序列，即順式作用元件，轉(zhuǎn)錄因子與之結(jié)合，從而抑制或激活基因的轉(zhuǎn)錄。經(jīng)實驗證明，PdERECTA基因表達受IAA、GA、BR、水分脅迫(干旱、鹽等)和脫落酸的誘導(dǎo)。受水分脅迫和ABA誘導(dǎo)表達的基因的啟動子序列中，常有一些起關(guān)鍵作用的功能元件，大多數(shù)受干旱誘導(dǎo)的基因上游存在干旱誘導(dǎo)元件DRE(dehydration-responsive?element)，受ABA誘導(dǎo)的基因的啟動子中常含有ABRE(ABA-responsitive?element)元件等。