[發明專利]一種來源于水稻的受衰老信號誘導的OsPaO啟動子及其應用

無效

• 申請號: 201310152163.7
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103468679A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 蒯本科;高炯;汪汪一瀾;梁寧菁
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/63;C12N5/10;A01H5/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種來源于水稻的受衰老信號誘導的啟動子及其應用。?

背景技術

啟動子是RNA聚合酶能夠識別并與之結合，從而起始基因轉錄的一段DNA序列，通常位于基因上游。一個典型的啟動子包括CAAT-box和TATA-box，它們分別是依賴DNA的RNA聚合酶的識別和結合位點，一般位于轉錄起始位點上游幾十個堿基處。在核心啟動子上游通常會有一些特殊的DNA序列，即順式作用元件，?轉錄因子與之結合從而激活或抑制基因的轉錄。一旦RNA聚合酶定位并結合在啟動子上即可啟動基因轉錄，因此啟動子是基因表達調控的重要元件，并與RNA聚合酶及其他蛋白輔助因子等反式作用因子的相互作用。根據啟動子啟動轉錄的模式可將其分為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[路靜等，自然科學進展14（8）：856-862，2004]。?

與組成型啟動子和組織器官特異性啟動子相比，誘導型啟動子有著獨特的優勢：它可根據需要在植物特定的發育階段、組織器官或生長環境下，快速誘導基因轉錄的開與關。根據來源，可將誘導型啟動子分為天然的誘導型啟動子和人工構建的誘導型啟動子[路靜等，自然科學進展?14（8）：856-862，2004]。天然誘導型的啟動子包括光、溫度、激素、干旱、高鹽脅迫、病原菌應答啟動子等[路靜等，自然科學進展?14（8）：856-862，2004；Narusaka?Y，et?al，Plant?J，34（2）：137-148，2003；Song?FM，et?al，Gene，290：115-124，2002]。目前研究最多、最深入的人工可誘導表達系統是化學誘導表達系統，如四環素誘導的TetR系統、地塞米松誘導的GR系統、雌二醇誘導的ER系統、殺蟲劑誘導的EcR?系統（Gatz?C，et?al，Proc?Nalt?Acad?Sci?USA，1988，85：1394-1397；Aoyama?T，et?al，Plant?J，1999，11：605-612；Zuo?J，et?al，Plant?J，2000，24：265-273；Unger?E，et?al，Transgenic?Res，2002，11：455-465）。?

為了實現葉片功能期調控的目標，Gan和Amasino（Inhibition?of?leaf?senescence?by?autoregulated?production?of?cytokinin，Science，270：1986-1988，1995）將一個源于擬南芥衰老正調控基因的啟動子與細胞分裂素合成關鍵酶基因IPT（異戊烯基轉移酶）融合，構建了一個衰老特異的外源基因表達自反饋增強表達融合載體，將該融合載體轉入煙草，轉基因煙草表現了葉片衰老進程延緩的表型。付永彩等[A?senescence-inhibition?chimeric?gene?was?transferred?into?rice?by?the?biolistic?method?and?expressed，J?Agr?Biotech（農業生物技術學報），7（1）：17-22，2000]將這一融合載體轉入水稻，培育了防止早衰的水稻新株系。利用根癌農桿菌感染方法將這一融合基因導入青菜，轉基因青菜葉綠素含量高，衰老延遲，為高產優質新型蔬菜品種的培育提供了一種高效的技術途徑[袁政等，植物生理與分子生物學學報，28（5）：379-384，2002]。?

葉綠素的降解是作物衰老階段明顯的生理現象之一。目前認為葉綠素的降解途徑從葉綠素a、脫鎂葉綠酸a（pheophorbide?a?pheide）、紅色葉綠素降解物到非熒光葉綠素降解物（NCC）。其中脫鎂葉綠酸a加氧酶（pheophorbide?a?monooxy-genase，PaO）起到了關鍵作用，因而該途徑又被稱為PaO途徑。PaO通過催化兩個氧原子的加入，使葉綠素的卟啉環開環，成為四元線性吡咯衍生物即紅色葉綠素降解物，導致綠色的最終消失。大量的實驗證據表明：在衰老的葉片中，抑制PaO的活力，將導致脫鎂葉綠酸a的積累和葉綠素降解的抑制（H?rtensteiner?S，et?al，J?Biol?Chem，273(25):15335-15339，1998）。?