[發(fā)明專利]種子特異表達啟動子的分離及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610289510.4
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN107338249B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東風(fēng);唐曉艷;鄧興旺
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市作物分子設(shè)計育種研究院
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N5/10;A01H5/10
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本發(fā)明提供了分離的DNA，其具有SEQ ID NO：1所示的序列或類似序列。該DNA能夠指導(dǎo)可操作地連接在其下游的核酸在植物種子中特異轉(zhuǎn)錄和/或表達。本發(fā)明還提供了包含該DNA的表達盒和轉(zhuǎn)基因植物等。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物轉(zhuǎn)基因育種領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及分離的DNA，其能夠指導(dǎo)可操作地連接在其下游的核酸在植物種子中特異轉(zhuǎn)錄和/或表達。另外，本發(fā)明還涉及包含該DNA的表達盒和植物等，并涉及該DNA的應(yīng)用。

背景技術(shù)

盡管許多植物(如，水稻，尤其是Oryza sativa.japonica等)的基因組序列已經(jīng)被揭示(如可參見GenBank登錄號AP003843.3、GenBank登錄號AP004670.4等)，但是大量基因組序列的功能仍舊未知。另外，美國專利申請US2006075523A1公開了來自水稻和其他植物的非生物性脅迫應(yīng)答相關(guān)的多肽和多核苷酸，其中多核苷酸序列SEQ ID NO：15442長達2000個核苷酸，并且該序列淹沒在該文獻公開的眾多序列中而未被指定特定功能；而美國專利US7365185B2公開了來自水稻和其他植物的基因組啟動子序列，但是其中多核苷酸序列SEQ ID NO：68961長達2760個核苷酸，并且該序列淹沒在該文獻公開的眾多序列中而未被指定特定功能，更不清楚其是否具有植物體表達部位的特異性。

外源DNA序列通過連接到特定的啟動子從而啟動在植物宿主中的表達，啟動子類型的選擇決定基因的表達時間和部位。目前在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是一些組成型的強啟動子，比如CaMV 35S啟動子和玉米Ubiquitin-1啟動子，然而在利用這些啟動子誘導(dǎo)目的基因轉(zhuǎn)化水稻等作物以期改良作物的品質(zhì)時，往往會由于目的基因表達的時間(發(fā)育階段特異性)或空間(組織器官特異性)不能很好地控制而導(dǎo)致改良效果不明顯，或者由于這些組成型啟動子誘導(dǎo)基因表達量太高而對植物的生長發(fā)育造成影響，這些都是目前利用組成型強啟動子結(jié)合功能基因來改良作物品質(zhì)時遇到的障礙。

此外,在研究某些代謝過程或調(diào)節(jié)途徑時，常常需要將同一途徑上的兩個以上的基因轉(zhuǎn)化到同一個株系中去，采用轉(zhuǎn)化其中一個基因得到轉(zhuǎn)基因植株后再轉(zhuǎn)化另外一個基因，或者兩個基因分別轉(zhuǎn)化完成后再進行雜交，都需要等待較長的時間，為了提高效率縮短多個基因轉(zhuǎn)化的時間，最近有報道可以利用新的載體同時進行多個基因的轉(zhuǎn)化，但是在多基因轉(zhuǎn)化時如果重復(fù)使用同一個啟動子，也會由于啟動子序列的高同源性可能導(dǎo)致基因沉默。

種子特異表達系統(tǒng)可用于研究基因或調(diào)控序列對種子的生長發(fā)育或產(chǎn)量等重要農(nóng)藝性狀的影響，在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中，獲得新的種子特異表達啟動子，對生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義。

為此，本發(fā)明人經(jīng)過長期研究，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種新的種子特異性啟動子，其在植物的種子中穩(wěn)定的特異表達，為今后的農(nóng)業(yè)基因工程發(fā)展，提供了更多的可選擇性。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了新的分離的DNA，其具有種子特異性表達啟動子的功能。另外，本發(fā)明還涉及包含該DNA的表達盒和轉(zhuǎn)基因植物等，并涉及該DNA的應(yīng)用等。

具體而言，在第一方面，本發(fā)明提供了分離的DNA，其能夠指導(dǎo)可操作地連接在其下游的核酸在植物種子特異轉(zhuǎn)錄和/或表達，所述分離的DNA的序列選自下列組的序列：

(a)具有SEQ ID NO：1所示的序列；

(b)在嚴格條件下能夠與(a)所述序列的DNA雜交的DNA序列；

(c)與(a)所述序列有至少90％(優(yōu)選為至少95％)序列同一性的DNA序列；

(d)包含SEQ ID NO：1中至少150個(優(yōu)選為至少200個)連續(xù)核苷酸的DNA序列；和

(e)與(a)-(d)之任一所述序列互補的DNA序列。