[發明專利]一個水稻逆境誘導啟動子KT619P的鑒定和應用

有效

• 申請號: 201110100366.2
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102234647A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 李早霞;周君莉;李曉娟;劉敏;夏勉
• 申請（專利權）人: 北京未名凱拓作物設計中心有限公司
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;C12N5/10;A01H5/00;A01H5/10
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技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域。具體涉及一種植物逆境誘導性啟動子的分離鑒定和應用。

背景技術

植物基因的啟動子按其基因的表達方式分為組成型啟動子（其基因的表達不受時空限制和某種物質的誘導而在植物中表達出來）、誘導型啟動子（其基因的表達受某種物質的誘導，沒有誘導物存在，基因表達水平很低甚至沒有）和組織特異性啟動子（其基因的表達分布在植物的某個組織或器官中）。

目前在農業生物技術領域廣泛應用的主要是一些組成型的強啟動子，比如CAM?35S啟動子和玉米Ubiquitin-1啟動子（Battraw?and?Hall，1990;?Christensen?et?al.?1992），然而在利用這些啟動子誘導目的基因轉化水稻等作物以期改良作物的品質時，往往會由于目的基因表達的時間（發育階段特異性）或空間（組織器官特異性）不能很好地控制而導致改良效果不明顯，或者由于這些組成型啟動子誘導基因表達量太高而對植物的生長發育造成影響，這些都是目前利用組成型強啟動子結合功能基因來改良作物品質時遇到的障礙。

此外,在研究某些代謝過程或調節途徑時，常常需要將同一途徑上的兩個以上的基因轉化到同一個株系中去，采用轉化其中一個基因得到轉基因植株后再轉化另外一個基因，或者兩個基因分別轉化完成后再進行雜交，都需要等待較長的時間，為了提高效率縮短多個基因轉化的時間，最近有報道可以利用新的載體同時進行多個基因的轉化（Lin?et?al.?2003;?Chen?et?al.?2006），但是在多基因轉化時如果重復使用同一個啟動子，也會由于啟動子序列的高同源性可能導致基因沉默。因此，克服以上轉化技術上的困難，就很有必要克隆更多的組織器官特異性或者特定條件誘導型表達的啟動子，這樣可以根據需要選擇不同的啟動子誘導目的基因在適合的時間或空間表達。

盡管許多植物（如，水稻，尤其是Oryza?sativa.japonica等）的基因組序列已經被揭示（如可參見GenBank登錄號AP003843.3、GenBank登錄號AP004670.4等），但是大量基因組序列的功能仍舊未知。

為此，本發明人經過長期研究，發現了一個新的逆境誘導型啟動子，在植物基因工程改造中具有良好的應用前景。?

發明概述

本發明提供了一個核苷酸啟動子序列，其具有逆境誘導表達的功能。另外，本發明還涉及包含該DNA核苷酸序列的表達盒和轉基因植物等，并涉及該啟動子DNA的應用。

本發明所提供的逆境誘導啟動子，來源于稻屬水稻（Oryza?sativa?L.?ssp.?japonica），是序列表中SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列，由1000個堿基組成。

具體而言，本發明提供了分離的DNA，其能夠指導可操作地連接在其下游的核酸在植物中受逆境誘導轉錄和/或表達，所述分離的DNA的序列選自下列組的序列：

（a）具有SEQ?ID?NO：1所示的序列；

（b）在嚴格條件下能夠與（a）所述序列的DNA雜交的DNA序列；

（c）與（a）所述序列有至少90%（優選為至少95%）序列同一性的DNA序列；

（d）包含SEQ?ID?NO：1中至少150個（優選為至少200個）連續核苷酸的DNA序列；和

（e）與（a）-（d）之任一所述序列互補的DNA序列。

???????本發明還提供了表達盒，其包含：

（a）本發明所提供的啟動子DNA；和

（b）核酸，其可操作地連接在本發明所提供的啟動子DNA的下游。

優選本發明所提供的表達盒，其中所述核酸能夠賦予植物選自下列組的性狀：

（a）所述核酸所編碼的蛋白質產量的提高；?

（b）所述核酸所編碼反義RNA可以抑制同源基因轉錄產物含量的提高；

（c）抗逆性（包括抗旱性、耐寒性、耐高溫性、和耐鹽性）的提高；

（d）抗植物病蟲害能力的提高；

（e）營養品質的改善，包括植物中天然具有的營養成分含量的提高和植物非天然具有的營養成分的賦予；和

（f）植物產量的提高，尤其是植物經濟性部位產量的提高。

另外，本發明提供了用本發明所述的表達盒轉化的轉基因的植物、植物種子、植物組織或植物細胞，優選其中，本發明所提供的啟動子DNA能夠指導可操作地連接在其下游的核酸在逆境條件下誘導表達。