[發明專利]一種水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子及其應用

無效

• 申請號: 201110327877.8
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102363782A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 段俊;張偉;趙金會;劉夏
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/63;C12N1/21;C12N15/84;A01H5/00;C12R1/01
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

技術領域：

本發明屬于基因工程和水稻育種技術領域，具體涉及一種水稻組蛋白脫乙酰化酶基因 HDT701編碼區上游啟動子序列的克隆-水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子，以及該 啟動子在轉基因水稻中的應用。

背景技術：

啟動子是指DNA分子上能與RNA聚合酶結合并形成轉錄起始復合體的區域，通常位于 編碼基因的上游。在啟動子片段中存在大量的順式作用原件，轉錄因子通過與順式作用原件 結合從而調控基因的轉錄使基因具有時空表達特異性。所以啟動子的分離和功能分析是基因 工程研究的重要內容。

植物基因工程中常用到的啟動子按其作用方式和功能分為3類：組成型、組織特異型以 及誘導型啟動子。組成型啟動子在所有組織中都啟動基因的表達，具有持續性、沒有時空特 異性。基因工程中常用到的有目前在植物表達載體中常用的是組成型啟動子，如花椰菜花葉 病毒CaMV?35S啟動子、玉米的Ubiquitin啟動子等。但是外源基因在受體植物內持續、高 效地表達往往會引起植物的形態發生改變，影響植物正常的生長發育，甚至導致植物死亡。

組織特異型啟動子能使目的基因的表達產物在一定器官或組織部位積累，增加局部表達 量。這樣避免了基因過量表達對植物體造成的傷害，同時也可以避免植物營養的不必要浪費。 所以近年組織特異型啟動子的研究備受關注。

近年來隨著現代基因工程技術的發展獲得了很多轉基因植物包括很多糧食作物，但是食 品安全問題卻制約了轉基因農作物的推廣和發展。轉基因水稻中外源基因在胚乳中表達致使 外源蛋白在其中積累，是影響一些具有很好品質的轉基因水稻發展受限制的主要因素。針對 這種現象，利用組織特異型啟動子使外源基因只在營養器官中表達而在人類食用部分不表達 以降低食品安全風險是促進轉基因水稻和轉基因農作物推廣的一個重要途徑。

發明內容：

本發明的第一個目的是提供一種具有組織特異性的水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701 啟動子。

本發明的水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子，其特征在于，其序列是下列核苷酸 序列之一：

(a)序列表中SEQ?ID?NO.1所示的核苷酸序列；

(b)在嚴謹條件下能與(a)的DNA序列雜交并且具有相同功能的核苷酸序列；

(c)與(a)或(b)的DNA序列具有90％以上的同源性，并且也具有啟動子功能的核 苷酸序列。

本發明的如SEQ?ID?NO.1所示的水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子，其順式 作用原件分析如表1所示：

表1：水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子順式作用原件分析

本發明將如SEQ?ID?NO.1所示的水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子插入到載 體PCAMBIA1391Z的多克隆位點處形成由HDT701啟動子啟動GUS基因表達的融合表達載 體，通過農桿菌介導法轉化水稻成熟胚愈傷組織得到轉基因植株。通過對轉基因水稻的PCR 檢測和GUS染色，結果顯示我們已經成功的把HDT701啟動子整合到水稻基因中，并且HD T701啟動子驅動的GUS基因在轉基因水稻除胚乳以外的器官中均有表達，由此說明本發明 的如SEQ?ID?NO.1所示的序列是一個啟動子，命名為水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701 啟動子，該啟動子啟動GUS基因在轉基因水稻除胚乳以外的器官中均有表達，即在轉基因水 稻中只是在部分器官組織中表達，由此說明這個啟動子有組織特異性，是一個組織特異性啟 動子。

因此，本發明的第二個目的是提供一種表達載體，其特征在于，含有水稻組蛋白脫乙酰 化酶基因HDT701啟動子。

本發明的第三個目的是提供一種宿主菌，其特征在于，含有上述表達載體。

所述的宿主菌優選為農桿菌EHA105。

本發明的第四個目的是提供一種水稻組蛋白脫乙酰化酶基因HDT701啟動子在啟動下游 目的基因在水稻中表達的應用。