[發明專利]AaALDH1基因啟動子及其用途

有效

• 申請號: 201610034171.5
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105505935B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 唐克軒;劉萌;石璞;付雪晴;沈乾;何倩;唐岳立;孫小芬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/14
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種啟動子，該啟動子是能調控基因在分泌型腺毛中特異表達，其核苷酸序列如SEQ ID No：1所示。本發明還提供了該啟動子在利用植物分泌型腺毛組織表達和生產代謝產物的基因工程育種中的應用。另外，本發明還公開了包含該啟動子的載體和表達盒。本發明為研究AaALDH1基因的表達調控和分析啟動子上的順式作用元件奠定基礎，也對利用植物分泌型腺毛組織表達和生產代謝產物的基因工程育種具有重要意義。

技術領域

本發明屬于生物工程領域，涉及一種啟動子及其應用，尤其涉及一種在植物分泌型腺毛中特異表達的轉運蛋白基因啟動子(proAaALDH1)及其在轉基因植物中的應用。

背景技術

青蒿(Artemisia annua L.)是菊科蒿屬的一年生草本植物，從青蒿中可以提取一種倍半萜內酯類過氧化物——青蒿素，青蒿素對治療瘧疾效果顯著，被世界衛生組織稱做是“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”。目前，世界衛生組織推薦的最有效的治療瘧疾的方法就是青蒿素聯合療法(Artemisinin-based combination therapies，ACTs)。植物青蒿是目前世界上唯一獲取青蒿素的天然資源，但其青蒿素合成量極低，僅為干重的0.1-0.8％，使得這種藥物的大規模商業化生產受到了限制。

在目前的青蒿基因工程研究中，多采用組成型的啟動子，例如煙草花葉病毒35S啟動子(CaMV35)。這種啟動子能夠驅動外源基因在所有的組織和器官中表達，可能會對植物的正常生長造成一定的負擔和危害。由于腺毛特異表達的啟動子對于植物的腺毛系統進行遺傳操作，不會對植物的生長發育造成危害，可以克服組成型啟動子的種種弊端，因此，克隆得到青蒿分泌型腺毛特異性的啟動子對青蒿素代謝工程具有較為重要的意義。

AaALDH1(青蒿醛還原酶基因)編碼青蒿素合成途徑下游的一個關鍵酶，可以催化青蒿素前體青蒿醛和二氫青蒿醛的氧化反應。AaALDH1在葉片發育初期及不同組織部位中的表達譜與青蒿素合成途徑中分泌型腺毛特異性表達的基因ADS、CYP71AV1和DBR2均具有較高的相似性。因此，該基因的啟動子也極有可能在分泌型腺毛中特異性表達。

因此，本發明致力于開發一種植物腺毛組織特異表達的啟動子，尤其是一種AaALDH1啟動子。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種使基因在植物分泌型腺毛中特異性表達的啟動子，尤其是使AaALDH1基因在植物分泌型腺毛中特異高效表達的啟動子，從而為研究AaALDH1基因的表達調控和分析啟動子上的順式作用元件奠定基礎，也對利用植物腺毛組織表達和生產代謝產物的基因工程育種具有重要意義。

為實現上述目的，本發明的一方面提供了一種啟動子，該啟動子是能調控基因在分泌型腺毛中特異表達，其核苷酸序列如SEQ ID No：1所示。該啟動子為特異型啟動子。

進一步地，該啟動子是青蒿AaALDH1基因上游的啟動子。

進一步地，該啟動子上的順式作用元件包括：TATA box、CAAT box、GARE-motif、AE-box、GA-motif、ARE、HSE和TCCC-motif。

本發明的另一方面提供上述啟動子的應用，是在利用植物分泌型腺毛組織表達和生產代謝產物的基因工程育種中的應用。

進一步地，其中代謝產物為青蒿素。

本發明的又一方面提供一種載體，該載體連接有如上所述的啟動子。該載體可以是pCAMBIA1391z載體。

本發明的再一方面，提供一種制備高產青蒿素的轉基因青蒿的方法，包括以下步驟：

步驟一、根據青蒿基因組中AaALDH1基因啟動子序列，利用巢式PCR克隆如上所述的啟動子的序列；