[發明專利]一種啟動子及其應用

無效

• 申請號: 201010613344.1
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102533756A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 孫傳清;孫連軍;李曉嬌;朱作峰;付永彩;譚祿賓;劉鳳霞;謝道昕
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種啟動子及其應用。

背景技術

水稻是重要的糧食作物，世界上接近50％的人口以水稻為食，不斷提高水稻產量是育種家不斷追求的目標。分蘗數、穗粒數和粒重是水稻產量的主要構成要素。其中，粒重作為影響水稻產量的重要因素漸漸受到人們的重視。控制水稻粒重的基因是影響水稻粒重的重要因素，但其表達方式及其強弱卻受到基因本身啟動子的直接調控，表達方式的改變將會影響基因功能的表達程度，從而影響水稻粒重和產量的提高。在水稻馴化的過程中，不斷滿足著人類對糧食需求的同時，等位基因的數目在不斷減少，遺傳資源的狹窄嚴重制約水稻產量的進一步提高。

我國水稻遺傳資源豐富，從這些豐富的資源中發掘、定位控制水稻粒重的新基因及其啟動子，不僅為培育高產水稻新品種提供理論支持，而且對加強我國水稻基因資源的保護，將資源優勢變成經濟優勢具有重要戰略意義。近年來，隨著水稻分子設計育種技術的成功應用，迫切需要根據目前的水稻遺傳資源的情況，有效地從中選育出有增加粒重潛力的品種加以遺傳改良，或對其控制粒重的基因及其啟動子進行分離和研究，并將最終應用于水稻育種。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物控制粒重基因的啟動子及其應用。

本發明所提供的植物控制粒重基因的啟動子，名稱為p-GS6，來源于稻屬普通栽培稻(O.sativa.)中一種控制粒重基因的上游序列，可以是下述核苷酸序列之一：

1)序列表中序列1的DNA序列；

2)與序列表中序列1限定的DNA序列具有90％以上同源性，且具有啟動子功能的DNA序列；

3)在高嚴謹條件下可與序列表中序列1限定的DNA序列雜交的核苷酸序列。

上述高嚴謹條件可為在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下雜交并洗膜。

序列表中的SEQ?ID?№：1由1545個堿基組成，是GS6的啟動子部分，含有主要的調控區域，且存在多處典型CGTGCG和CANNTG結構域，這些是油菜素內脂信號傳遞過程中轉錄因子BZR1和BES1結合區域。

含有上述啟動子的表達盒、重組表達載體、轉基因細胞系及宿主菌均屬于本發明的保護范圍。擴增啟動子p-GS6中任一片段的引物對也在本發明的保護范圍之內。

在所述表達盒中，所述植物胚乳特異性表達啟動子的下游連接結構基因，或調節基因，或結構基因或調節基因的反義基因，或者能夠干擾內源基因表達的小RNA，用于驅動結構基因，或調節基因，或結構基因或調節基因的反義基因，或者天然小RNA或人工合成的小RNA的表達。

所述重組表達載體是上述表達盒與質粒、病毒或運載體表達載體所構建的重組載體，所述重組表達載體為重組植物表達載體，所述重組植物表達載體含有上述表達盒并且能夠將所述的表達盒轉送進入植物宿主細胞、組織或器官及其后代并且能夠或者至少方便所述的表達盒整合到宿主的基因組中，它包括但不限于雙元載體、共合載體。

使用GS6啟動子構建植物表達載體時，它們可單獨使用或與其它的植物啟動子結合使用，比如，在其轉錄起始核苷酸前可加上任何一種增強型、組成型、組織特異型或誘導型啟動子，如花椰菜花葉病毒(CAMV)35S啟動子、泛生素基因Ubiquitin啟動子(pUbi)等。使用本發明的基因啟動子構建植物表達載體時，還可使用增強子，包括翻譯增強子或轉錄增強子，這些增強子區域可以是ATG起始密碼子或鄰接區域起始密碼子等，但必需與基因GS6編碼序列的閱讀框相同，以保證整個序列的正確翻譯。所述翻譯控制信號和起始密碼子的來源是廣泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻譯起始區域可以來自轉錄起始區域或結構基因。

為了便于對轉基因植物細胞或植物進行鑒定及篩選，可對所用植物表達載體進行加工，如具有抗性的抗生素標記物(慶大霉素標記物、卡那霉素標記物等)或是抗化學試劑標記基因(如抗除莠劑基因)等。從轉基因植物的安全性考慮，可不加任何選擇性標記基因，直接以逆境篩選轉化植株。攜帶有本發明編碼提高水稻粒重的新基因的啟動子p-GS6的植物表達載體可通過使用Ti質粒、Ri質粒、植物病毒載體、直接DNA轉化、微注射、電導、農桿菌介導等常規生物學方法轉化水稻細胞或組織，并將轉化的水稻細胞或組織培育成植株。