[發(fā)明專利]源自棉鈴蟲的2-十三烷酮誘導(dǎo)型啟動子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158456.0
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103966215A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高希武;張雷;路瑤;趙倩;劉曉嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N5/10;C12N15/10;C12N15/11;C12N15/85
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物次生物質(zhì)誘導(dǎo)性啟動子領(lǐng)域，具體地說，涉及源自棉鈴蟲細胞色素CYP6B7基因的2-十三烷酮誘導(dǎo)型啟動子。

背景技術(shù)

棉鈴蟲（Helicoverpa armigera）是造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的重要害蟲，其危害范圍相當廣泛，包括棉花、番茄、玉米、小麥、大豆、花生、水稻等60多種栽培作物和67種野生植物。

植食性昆蟲以各種取食策略從寄主植物獲取營養(yǎng)。但是植物并不是被動的受害者，會針對植食性昆蟲產(chǎn)生植物次生性物質(zhì)或防御蛋白，植物也會釋放揮發(fā)性物質(zhì)引誘捕食性天敵取食害蟲。2-十三烷酮是廣泛存在于茄科植物中的一種防御性植物次生物質(zhì)，以野生番茄中含量為最高。番茄作為棉鈴蟲的寄主植物，前期研究發(fā)現(xiàn)番茄中含有的植物次生物質(zhì)2-十三烷酮能夠誘導(dǎo)棉鈴蟲中的解毒酶基因CYP6B7的高表達，這可能是棉鈴蟲利用2-十三烷酮作為化學(xué)感應(yīng)信號來啟動其防御機制進而應(yīng)對2-十三烷酮脅迫的重要生理機能。

基因表達的調(diào)控在幾個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生，涉及到DNA水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平以及翻譯后水平的調(diào)控等，其中轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是最普遍的調(diào)控方式。關(guān)于植物次生性物質(zhì)誘導(dǎo)昆蟲P450基因轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的研究主要集中在對其順式調(diào)控元件和反式作用因子方面的研究，啟動子上的順式調(diào)控元件被認為在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)上發(fā)揮著重要作用，反式作用因子與啟動子上的順式調(diào)控元件相互作用調(diào)控基因的表達。如在CYP6B家族基因啟動子的XRE-AhR（異類芳香烴受體化合物應(yīng)答元件）、AhR、XRE-Xan（花椒毒素應(yīng)答元件）順式調(diào)控元件具有較高的同源性，這類元件與有毒物質(zhì)及植物次生性物質(zhì)代謝相關(guān)，進一步說明了CYP6B家族基因的表達與植物次生性物質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)具有密切關(guān)系。在北美黑條黃鳳蝶中代謝呋喃香豆素的P450基因CYP6B4和CYP6B1中存EcRE/ARE/XRE-xan元件，這些轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件在花椒毒素或苯并芘誘導(dǎo)下調(diào)控CYP6B4基因的過量表達(Mcdonne C.M.,Browna B.R.,Berenbauma M.R.,Schuler M.A.,2004.Conserved regulatory elements in the promoters of two allelochemical-inducible cytochrome P450genes differentially regulate transcription.Insect Biochemistry and Molecular Biology,34(10):1129-1139.)。

因此，目的基因過量表達受基因轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)節(jié)，其順式調(diào)控元件可能調(diào)控目的基因的表達，這也顯示出棉鈴蟲CYP6B7基因的啟動子極可能具有較高的2-十三烷酮誘導(dǎo)活性，這類誘導(dǎo)型啟動子在某些特定的物理或化學(xué)信號的刺激下，能夠快速有效地誘導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)錄，來抵御脅迫的影響。目前，分離和鑒定的棉鈴蟲植物次生性物質(zhì)誘導(dǎo)型啟動子并不多。對于新的高活性的棉鈴蟲植物次生物質(zhì)相關(guān)啟動子的克隆及誘導(dǎo)活性的鑒定，對進一步確定棉鈴蟲中與植物次生物質(zhì)2-十三烷酮有關(guān)的轉(zhuǎn)錄元件及轉(zhuǎn)錄因子的研究具有重要意義，由于植物次生性物質(zhì)是決定昆蟲能否取食某種植物的主要因子之一，因此對棉鈴蟲植物次生性物質(zhì)誘導(dǎo)型啟動子的研究為研究害蟲與植物次生物質(zhì)的互作以及開發(fā)新型抗蟲新品種奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種來源于棉鈴蟲細胞色素P450CYP6B7基因的植物次生物質(zhì)2-十三烷酮誘導(dǎo)型啟動子序列，該啟動子序列能夠誘導(dǎo)目的基因高水平表達。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供一種2-十三烷酮誘導(dǎo)型啟動子，所述啟動子序列包含相對于SEQ ID No.1的轉(zhuǎn)錄起始位點的-1bp至-1540bp區(qū)的DNA核苷酸序列。

進一步地，所述啟動子序列源自棉鈴蟲細胞色素CYP6B7基因。

本發(fā)明還提供一種棉鈴蟲細胞色素CYP6B7基因的5’非翻譯區(qū)，所述5’非翻譯區(qū)包含相對于SEQ ID No.1的轉(zhuǎn)錄起始位點的+1bp至+50bp區(qū)的DNA核苷酸序列。

本發(fā)明還提供含有前述啟動子序列和前述5’非翻譯區(qū)序列的真核細胞表達載體。

進一步地，所述載體為用于真核細胞轉(zhuǎn)染的誘導(dǎo)型載體。