[發明專利]一種水稻胚乳特異表達啟動子pOsPYL8

有效

• 申請號: 201610017291.4
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105420242B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 陳松彪;陳子強;王鋒;陳在杰
• 申請（專利權）人: 福建省農業科學院生物技術研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H6/46
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及植物分子生物學和植物基因工程領域。具體地說，本發明提供了一種水稻胚乳特異表達啟動子pOsPYL8。

背景技術

水稻是我國乃至世界上最主要的糧食作物之一。胚乳是稻米的食用部分，其主要成分為淀粉，也包含微量脂肪、蛋白質、纖維素等，為人類提供營養和能量物質。植物生物技術和基因工程的發展，使得人們能夠定向調控胚乳中淀粉、脂肪或蛋白質等相關合成、代謝基因的表達，實現稻米品質及營養價值的改良。

在水稻胚乳定向遺傳改良中，利用胚乳特異表達啟動子驅動相關基因的超表達或抑制是一種理想的策略。這一策略在高效調控胚乳組織中相關基因表達的同時，由于胚乳特異表達啟動子結構在其它組織部位不表達，因此，一般不影響其它組織部位的生長發育。目前，國內外研究工作者已分離了一些水稻胚乳特異性啟動子，但這類啟動子的數量依然有限，特別是胚乳特異性高效表達啟動子更是甚少，難以完全滿足植物基因工程多方面應用的需求。隨著水稻基因組測序完成、各種基因表達譜數據的公開，借助公共數據庫可以篩選到在水稻胚乳組織中特異性高效表達的功能基因。這些胚乳特異表達功能基因的上游DNA序列，為分離鑒定胚乳特異表達的啟動子提供了基礎。

水稻胚乳特異強表達啟動子的分離對利用基因工程改良水稻稻米品質以及利用水稻胚乳作為生物反應器表達相關重要蛋白產物具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種水稻胚乳特異表達啟動子pOsPYL8及其應用。該啟動子來源于水稻OsPYL8基因的上游啟動子區，具有驅動目的基因在水稻胚乳中特異表達的功能。

本發明所提供的水稻胚乳特異性啟動子，為下述DNA序列之一：

（1）具有SEQ ID NO.1所示的DNA序列；

（2）在SEQ ID NO.1所示序列的基礎上對序列中間片段或堿基進行插入、缺失或替換改變所產生的，并且具有胚乳特異表達啟動子活性的DNA序列；

（3）在SEQ ID NO.1所示序列的基礎上進行5′-或者3′-缺失所產生的，并且具有胚乳特異表達啟動子活性的DNA序列。

本發明通過對水稻根、莖、葉、小穗、種子等不同組織部位進行表達譜分析，明確了水稻脫落酸（abscisic acid，ABA）受體蛋白基因OsPYL8在種子中特異性高效表達；本發明進一步通過轉基因水稻植株報告基因表達分析，明確了pOsPYL8啟動子可控制目的基因在水稻胚乳組織中特異表達，其在水稻根、莖、葉、小穗、胚等組織部位不表達。本發明提供的pOsPYL8啟動子可應用于基因工程改良稻米胚乳相關性狀以及在水稻胚乳中特異性表達重組蛋白。

附圖說明

圖1，OsPYL8基因在根、莖、葉、小穗、種子等水稻不同組織部位中的表達模式，采用定量Real-time PCR分析，以水稻ubiquitin基因為內參。

圖 2，植物表達載體pC-pOsPYL8-GUS示意圖，其中，A為T-DNA線性結構示意圖；B為pC-pOsPYL8-GUS載體圖。

圖 3，轉pC-pOsPYL8-GUS結構的水稻轉基因植株不同組織部位的GUS組織化學檢測結果，其中，WT為非轉基因對照植株；p35S-gus為轉化了組成型啟動子p35S的報告基因結構的轉基因植株；pPYL8-gus為轉化了pOsPYL8驅動的GUS報告基因結構的轉基因植株。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。以下實施例用于說明本發明但不限制本發明的范圍。實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。

實施例 1 水稻表達譜數據庫檢索OsPYL8基因表達模式

植物PYLs基因家族是一類脫落酸（abscisic acid，ABA）受體蛋白基因，它編碼的蛋白與ABA結合并介導ABA信號途徑。不同植物PYLs基因可在植物不同組織部位中組成性表達或特異性表達。在水稻中，OsPYLs基因家族存在12個同源基因。通過分析水稻表達譜數據庫（http://ricexpro.dna.affrc.go.jp/）發現，OsPYL8 （genbank序列號：Os06g0527800）只在水稻胚乳中高效表達，而在其它組織器官中基本不表達。

實施例 2 熒光定量PCR（Real-time PCR）分析OsPYL8在水稻不同組織部位中的表達模式