[發明專利]一種啟動子BgIosP526及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201010623187.2
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102146410A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 張耕耘;孫紅正;李寧;倪雪梅
• 申請（專利權）人: 深圳華大基因科技有限公司
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/63;C12N1/21;C12N5/10;C12N15/11;C12N15/10;A01H4/00;A01H5/00;C12R1/19;C12R1/01
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 張廣育;姜建成

技術領域

本發明涉及基因調控領域。具體而言，本發明涉及一種啟動子，具體是水稻的啟動子BgIosP526，以及所述啟動子的制備方法。本發明還涉及所述啟動子在調控單子葉植物或雙子葉植物中目的基因表達的用途。

背景技術

啟動子是基因的一個組成部分，通常位于結構基因5’端上游，是RNA聚合酶識別、結合和開始轉錄的一段DNA序列。啟動子能夠指導全酶(holoenzyme)同模板正確結合，活化RNA聚合酶，啟動基因轉錄，從而控制基因表達(轉錄)的起始時間和表達的程度。在轉基因植物中，啟動子是影響轉基因表達效率的重要因素之一，選擇高效率的啟動子是高效率表達外源基因的關鍵。

根據啟動子的轉錄模式可將其分為3類：組成型啟動子、組織或器官特異性啟動子和誘導型啟動子。所謂組成型啟動子是指在組成型啟動子調控下，不同組織器官和發育階段的基因表達沒有明顯差異，因而稱之組成型啟動子。雙子葉植物中最常使用的組成型啟動子是花椰菜花葉病毒(CaMV)35S啟動子。另一種高效的組成型啟動子CsVMV是從木薯葉脈花葉病毒(cassava?vein?mosaic?virus)中分離的。

人們高度重視從植物本身克隆組成型啟動子。例如肌動蛋白(actin)和泛素(ubiquitin)等基因的啟動子已被克隆。用這些啟動子代替CaMV?35S啟動子，可以更有效地在單子葉植物中驅動外源基因的轉錄。Naomi等分別從擬南芥的色氨酸合酶β亞基基因和植物光敏色素基因中克隆了相應啟動子，用其代替CaMV?35S啟動子，在轉基因煙草中也取得了很好的表達效果(Plant?biotechnology，2002，19(1)：19-26)。

單子葉植物基因中常見的啟動子有：Ubi啟動子(Plant?ubiquitin?promoter)、Actin啟動子(Plant?Actin?promoter)和Adh-1啟動子(Maize?alcohol?dehydrogenase?1promoter)。

Ubi啟動子以其啟動效率高、甲基化程度低、遺傳性狀穩定等因素而倍受青睞。目前，已經從很多泛素基因中分離得到啟動子序列，包括玉米基因組中的Ubi-1啟動子、水稻泛素RUBQ2啟動子、擬南芥泛素啟動子、向日葵泛素UbB1啟動子、煙草泛素Ubi.U4啟動子、馬鈴薯泛素Ubi7啟動子、番茄泛素Ubi1-1啟動子，大麥泛素Mub1啟動子。玉米泛素Ubi-1啟動子已經廣泛地應用于玉米、小麥、水稻等單子葉植物中，水稻泛素RUBQ2啟動子在水稻和甘蔗中也有較多的應用。

Actin啟動子1990年由康奈爾大學的McElroy等首次在水稻中發現，屬于強組成型啟動子。Actin啟動子在單子葉禾本科中作用顯著，但是鄰近科屬的植物中的基因調控功能卻十分不理想。因此，許多相關研究通過其他單子葉植物尋找Actin啟動子，并成功在香蕉、甜瓜、玉米和擬南芥中陸續發現。Actin啟動子由于對基因表達的強調控作用，在單子葉植物優良性狀的轉基因中已經得到越來越廣泛的應用。

Adh-1啟動子調控乙醇脫氫酶(alcohol?dehydrogenase)基因，對植物在缺氧環境下乙醇脫氫酶的表達至關重要。Adh-1啟動子對單子葉植物特別是谷類植物如水稻、燕麥和大麥，和少部分雙子葉植物如煙草，基因的調控功能比花椰菜花葉病毒CaMV?35S啟動子提高10-50倍。Adh-1啟動子主要應用于單子葉植物，對絕大部分雙子葉植物基因表達的調控效果都很有限。

單子葉植物是被子植物的主要類群，單子葉植物中的禾本科、百合科、棕櫚科和天南星等，是非常重要的農業作物。單子葉植物基因的強效啟動子，能夠調控植物高效率表達具有特殊性狀的外源基因，對優良作物的分子育種研究意義重大。

在強效啟動子相關研究領域，發現并驗證了許多單子葉植物的啟動子。此外，雙子葉植物中的一些強效啟動子如CsVMV啟動子、番茄E8啟動子、白藜蘆醇合酶基因Vst1啟動子等高效啟動子，在單子葉植物中也有很強的基因調控作用。

盡管已經有上述已知的單子葉植物的啟動子，本發明人通過對水稻基因組的深入研究，提供了一種新的單子葉植物啟動子，所述啟動子能夠用于調控單子葉植物和雙子葉植物中目的基因表達，同時為研究單子葉植物和雙子葉植物中目的基因表達提供了一種新的工具和選擇。

發明內容

在第一方面中，本發明提供了一個具有啟動子活性的啟動子基因BgIosP526。所述啟動子的核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示。