[發(fā)明專利]根特異性表達(dá)AhMtan啟動(dòng)子及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610264251.X
• 申請(qǐng)日: 2016-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105695470B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿麗麗;張杰;馮艷芳;束長(zhǎng)龍;彭琦;宋福平;梁影屏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所
• 主分類號(hào): C12N15/113
• 分類號(hào): C12N15/113;C12N15/56;A01H5/00;A01H6/54
• 代理公司: 北京兆君聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

本發(fā)明涉及根特異性表達(dá)AhMtan啟動(dòng)子及其應(yīng)用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。根特異性表達(dá)啟動(dòng)子，其核苷酸序列如SEQ ID NO2、SEQ ID NO3或SEQ ID NO4所示。本發(fā)明克隆花生根特異啟動(dòng)子，并通過(guò)截短實(shí)驗(yàn)確定啟動(dòng)子核心區(qū)域，驗(yàn)證各啟動(dòng)子的功能，為我國(guó)花生生物技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展奠定基礎(chǔ)；為獲得雙價(jià)抗蠐螬花生品種提供高效、穩(wěn)定、特異表達(dá)的啟動(dòng)子提供重要分子基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及根特異性表達(dá)啟動(dòng)子，其克隆、功能驗(yàn)證其應(yīng)用。

背景技術(shù)

栽培花生(Arachis hypogaea L.)屬于豆科作物，是世界重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，2015年，我國(guó)花生產(chǎn)量達(dá)1670萬(wàn)噸，居世界首位。花生的產(chǎn)量受到一些生物和非生物脅迫的影響，尤其是地下害蟲(chóng)、真菌、細(xì)菌等。近年來(lái)花生田地下害蟲(chóng)發(fā)生猖獗，嚴(yán)重影響了花生的產(chǎn)量和品質(zhì)，造成花生大面積減產(chǎn)。

地下害蟲(chóng)是指生活史中某一階段危害植物近土表主莖、根、種子的雜食性害蟲(chóng)，造成植物根系受損，影響植物吸收水分和無(wú)機(jī)鹽，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)遲緩，甚至死亡。地下害蟲(chóng)的種類很多，主要有蠐螬、螻蛄、金針蟲(chóng)等。其中蠐螬是危害我國(guó)主要的地下害蟲(chóng)，也是重要的世界性害蟲(chóng)，在印度、日本、美國(guó)等國(guó)都曾造成作物的減產(chǎn)，危害玉米、花生、甘薯、大豆、李子等。

蠐螬是鞘翅目金龜子科(Scarabaeoidae)幼蟲(chóng)的總稱，以植食性蠐螬危害最為廣泛。一般造成的花生減產(chǎn)為1～2成，嚴(yán)重地塊達(dá)5成以上，甚至顆粒無(wú)收。山東新泰市農(nóng)業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2008～2011年期間花生莢果平均受害率分別為15％、25％、28％、35％，呈逐年增加趨勢(shì)，個(gè)別地塊因蠐螬危害幾乎絕產(chǎn)，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。2008年，貴州高爾夫球場(chǎng)蠐螬暴發(fā)成災(zāi)，草坪草失綠、萎蔫、根系壞死，導(dǎo)致草坪草大片枯死。

目前，主要用物理防治、化學(xué)防治和生物防治三種手段防治地下害蟲(chóng)蠐螬。物理防治主要是根據(jù)成蟲(chóng)的趨光性，用黑光燈誘殺成蟲(chóng)，但對(duì)幼蟲(chóng)沒(méi)有什么效果。進(jìn)行化學(xué)防治時(shí)，使用呋喃丹、樂(lè)斯本、辛硫林、噻蟲(chóng)胺化學(xué)藥劑進(jìn)行的防治，雖然毒殺蠐螬的效果很好，但同時(shí)也存在一定的弊端。首先，化學(xué)藥劑嚴(yán)重的污染環(huán)境；其次，有些殺蟲(chóng)劑是高殘留的，直接危害到人類的健康，尤其是施用的農(nóng)民，更有致殘甚至致死的情況。

用于生物防治的主要有線蟲(chóng)、病原真菌、病原細(xì)菌等。雖然對(duì)這些生物的防治有較長(zhǎng)的研究歷史，但并沒(méi)有廣泛的應(yīng)用。究其原因，一方面有些生物本身具有致病性，導(dǎo)致花生染病；另一方面，如線蟲(chóng)的批量生產(chǎn)、儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏時(shí)間等都會(huì)對(duì)防治效果產(chǎn)生影響，病原真菌及細(xì)菌中的大部分容易受到環(huán)境的影響等。為實(shí)現(xiàn)蠐螬的綠色防控，急需開(kāi)辟新的防治途徑。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用分子手段培育抗蟲(chóng)害花生新品種，已成為目前新的防治途徑。

以生物防治、抗性作物品種及通過(guò)輪作控制害蟲(chóng)生長(zhǎng)環(huán)境為基礎(chǔ)的綜合害蟲(chóng)防治，已經(jīng)在世界范圍廣泛應(yīng)用，這主要?dú)w功于抗性作物品種的發(fā)展，而生物技術(shù)在培育抗性品種方面起到了重要的作用。抗蟲(chóng)基因主要有三大類，植物源殺蟲(chóng)基因(豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)基因，植物次生代謝物等)；動(dòng)物源殺蟲(chóng)基因(幾丁質(zhì)酶基因，蜘蛛毒素基因等)；微生物源殺蟲(chóng)基因(蘇云金芽胞桿菌(Bt)殺蟲(chóng)晶體蛋白基因，膽固醇氧化酶基因等)。國(guó)內(nèi)外對(duì)抗蟲(chóng)害轉(zhuǎn)基因花生的研究起步較晚，目前應(yīng)用的抗蟲(chóng)基因也主要集中在微生物源殺蟲(chóng)基因。

目前，組織特異性啟動(dòng)子被廣泛應(yīng)用于基因工程。通過(guò)基因工程手段將組織特異表達(dá)的啟動(dòng)子與抗病基因相連，使抗病基因在特定部位定時(shí)、高效表達(dá)，達(dá)到防治病蟲(chóng)害的目的，為農(nóng)民提供更多的生態(tài)安全和安全管理策略的機(jī)會(huì)。