[發明專利]一種水稻非胚乳表達啟動子SAFES3及其應用

有效

• 申請號: 201610131246.1
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105567695B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 秦瑞英;楊劍波;李莉;魏鵬程;李浩;李娟;楊亞春;許蓉芳
• 申請（專利權）人: 安徽省農業科學院水稻研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發明提供一種水稻非胚乳表達啟動子SAFES3及其應用。本發明還提供了含有該啟動子的表達盒和作物表達載體。具體而言，本發明將上述啟動子應用在作物基因工程中。本發明提供的啟動子可以特異地驅動外源基因在水稻非胚乳組織中表達，并利用非胚乳表達啟動子的特性，充分發揮轉基因育種的優勢，培育出更多更好的新品種。經實驗驗證，本發明的啟動子能夠驅動外源基因在水稻的非食用部位(非胚乳)表達，而不會引起食用部位表達。這種啟動子一旦得到廣泛應用，非常便于推廣，而且會盡可能地保證稻米的質量不受轉基因的影響，更有利于消除民眾對轉基因產品的疑慮。

技術領域

本發明涉及生物技術和作物基因工程技術領域。具體而言，本發明涉及一種水稻非胚乳表達啟動子及其應用，該啟動子能夠驅動目標基因在水稻胚乳以外組織中特異表達，從而可在不影響胚乳食用安全情況下，達到通過改變非胚乳結構特性改良水稻性狀的目的。

背景技術

水稻是最重要的農作物之一，全世界有三分之一以上的人口以稻米為主糧。在我國，水稻的生產面積約占農作物種植面積的40％，水稻生產在國民經濟中占有非常重要的地位。由于自然環境的不斷變化和經濟發展的需要，常規育種技術很難解決的一些生產實際問題，如蟲害、病害和逆境脅迫等，需要尋求現代生物技術解決。轉基因技術因可在基因水平上改造植物的遺傳物質，定向改變植物的遺傳性狀，打破導入外源基因在物種間的生殖隔離，實現了基因資源的優勢互補。因此，轉基因技術是實現水稻品種改良的一種重要手段。

水稻作為主要的糧食之一，水稻食用部位精米即胚乳。在轉基因水稻中尤以外源蛋白在胚乳中的積累及其可能造成的食用安全風險，成為制約商業化進程的重要因素。針對這一問題，利用啟動子策略即選用誘導型、組織特異性及時間依賴型啟動子，使外源基因只在非食用部分表達，保證食用部分不含有外源基因表達的產物，降低其對人類健康帶來的潛在風險，是促進轉基因水稻的商業化進程的一條有效途徑。目前國內研究中，非胚乳表達啟動子的發明鮮有報道，僅見于楊劍波等發明的水稻非胚乳表達啟動子OsTSP I即只在水稻非胚乳組織(根、莖、葉等)中表達，在胚乳中不表達。以及Meng Cai等發現的僅在水稻綠色組織部位表達的啟動子PD540。

如果轉基因水稻不能最終實現商品化應用于生產，那么再好的研究成果也沒有任何應用價值。針對以上問題，目前需要大力開展功能基因組的研究，大量挖掘和分離具有實用價值的非胚乳表達啟動子，消除公眾對轉基因水稻的偏見和顧慮，并利用非胚乳表達啟動子的特性，充分發揮轉基因育種的優勢，培育出更多更好的新品種。

發明內容

本發明的目的是提供一種在水稻非胚乳表達的啟動子、獲得含有該啟動子序列的轉化子以及該啟動子的應用。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供一種水稻非胚乳表達啟動子SAFES3，其特征在于，所述水稻非胚乳表達啟動子SAFES3包含：

(a)SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列；或者

(b)SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列；或者

(c)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中添加一個或多個核苷酸后所獲得的核苷酸序列；或者

(d)在SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列中添加一個或多個核苷酸后所獲得的核苷酸序列；或者

(e)與SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列具有至少90％同源性的核苷酸序列；或者

(f)與SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列具有至少90％同源性的核苷酸序列；或者

(g)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中取代一個或多個核苷酸后所獲得的核苷酸序列；或者

(h)在SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列中取代一個或多個核苷酸后所獲得的核苷酸序列；或者