[發(fā)明專利]一種水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610157500.5
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105671049B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李娟;楊劍波;魏鵬程;李浩;李莉;楊亞春;許蓉芳;秦瑞英
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/00;A01H6/46;C12R1/01
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發(fā)明提供一種水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3及其應(yīng)用。本發(fā)明還提供了含有該啟動子的表達(dá)盒、重組表達(dá)載體以及利用其獲得相應(yīng)宿主菌和轉(zhuǎn)化子的方法。經(jīng)染色實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明的水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3能夠驅(qū)動目標(biāo)基因在水稻花藥中強(qiáng)表達(dá)，而其他部位幾乎沒有任何表達(dá)，證明本發(fā)明的啟動子具有很強(qiáng)的組織特異性。將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因品種的培育，能夠以最小代謝負(fù)擔(dān)而改變花藥部分的生長特性，具有顯著的潛在社會和經(jīng)濟(jì)價值。本發(fā)明將其應(yīng)用于植物基因工程中，驅(qū)動目標(biāo)基因在作物花藥中特異表達(dá)，利用本發(fā)明的啟動子與具有抑制或干擾花藥生長功能的基因配合使用，干擾作物花藥的生長發(fā)育，用于雜交育種研究；阻斷基因飄移，防控轉(zhuǎn)基因作物可能引起的生態(tài)風(fēng)險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)和植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及一種水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3及其應(yīng)用，該啟動子能夠在水稻轉(zhuǎn)基因工程中驅(qū)動目標(biāo)基因在水稻花藥中特異表達(dá)。

背景技術(shù)

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，也是良好的單子葉植物模式生物。在當(dāng)今人口數(shù)量日益增長，而耕地面積不斷減少的情況下，提高糧食單產(chǎn)，已成為確保我國糧食安全的重要途徑之一。提高水稻產(chǎn)量在保障我國糧食安全中始終擔(dān)當(dāng)著重要角色。雜種優(yōu)勢的利用是提高水稻產(chǎn)量和改良作物品種的重要途徑。然而，雜交水稻的常規(guī)育種方式，種質(zhì)資源有限，轉(zhuǎn)育周期長，受環(huán)境溫度和光周期等條件的影響，使得雜種優(yōu)勢的潛力得不到更大的發(fā)揮。近年來，利用分子育種手段開展雜交育種，廣泛的研究應(yīng)用轉(zhuǎn)基因水稻，解決了常規(guī)育種方法資源利用率低、育種周期長等瓶頸問題，提高雜交制種純度，降低雜交制種成本。但是，轉(zhuǎn)基因作物的基因漂移及其可能引起的環(huán)境后果，是轉(zhuǎn)基因生態(tài)安全的潛在風(fēng)險。

利用植物基因工程創(chuàng)建雄性不育則既為雜交制種提供可利用種質(zhì)資源，又可阻斷基因漂移，有效規(guī)避轉(zhuǎn)基因生物生態(tài)安全等問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。雜交制種創(chuàng)建雄性不育，造成植物花器官敗育是必然途徑，需要花粉或花藥特異表達(dá)啟動子引導(dǎo)。

因此在水稻這種單子葉模式生物中發(fā)掘和研究花藥特異啟動子具有重要的理論和實(shí)際價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)動目標(biāo)基因在水稻花藥特異性表達(dá)的啟動子，獲得含有該啟動子序列的宿主菌、轉(zhuǎn)化子的方法以及該啟動子的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種水稻花藥特異表達(dá)啟動子，所述水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3包含下列序列之一或者下列序列的互補(bǔ)序列之一：

與SEQ ID No:1所示的DNA序列具有90％以上的同源性并且具有啟動子功能的DNA序列；

在SEQ ID No:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一個或一個以上核苷酸生成的具有啟動子功能的突變體或等位基因或衍生物；

與具有SEQ ID No:1所示DNA序列的植物雜交所得產(chǎn)物的DNA序列，該DNA序列具有啟動子功能。

優(yōu)選地，所述水稻花藥特異表達(dá)啟動子OsAnth3由序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列或其互補(bǔ)序列構(gòu)成。序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列為來源于日本晴水稻(Oryza sativa L cv.Nipponbare)的序列，本文中稱為OsAnth3或啟動子OsAnth3。

具體而言，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)并且分離克隆了日本晴水稻(Oryza sativa Lcv.Nipponbare)中的1812bp的DNA序列，并鑒定了該DNA序列的功能，具有驅(qū)動目標(biāo)基因在水稻花藥中特異性表達(dá)的功能。

另一方面，本發(fā)明還提供一組擴(kuò)增權(quán)利要求1或2所述的水稻花藥特異表達(dá)啟動子的全部或其任意片段的引物對，其特征在于，所述引物對包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所述，所述反向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。