[發明專利]植物調節元件及其使用方法

有效

• 申請號: 201680079050.0
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108473999B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: A.C.克勞;S.H.迪恩;A.L.盧;C.R.西蒙斯;L.E.斯姆斯
• 申請（專利權）人: 先鋒國際良種公司;納幕爾杜邦公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 翟建偉;周齊宏

本公開涉及植物分子生物學領域，更具體地，涉及植物中基因表達的調節。

技術領域

本公開涉及植物分子生物學領域，更具體地，涉及植物中基因表達的調節。

背景技術

植物宿主中異源DNA序列的表達依賴于可操作地連接的調節元件的存在，這些元件在植物宿主內是具有功能的。啟動子序列的選擇可以決定生物內異源DNA序列何時與在何處進行表達。需要在特定組織或者器官中表達的情況下，可以使用組織偏好性啟動子。在需要響應于刺激而表達基因的情況下，誘導型啟動子是首選的調節元件。相比之下，在需要在植物各細胞中連續表達的情況下，采用組成型啟動子。可以在轉化載體的表達構建體中包含來自核心啟動子序列的上游和/或下游的附加調節序列，以便引起異源核苷酸序列在轉基因植物中的不同水平的表達。

經常，希望的是在植物的特定組織或器官中表達DNA序列。例如，可通過遺傳操縱植物基因組，使其包含可操作地連接至異源病原體抗性基因的組織偏好性啟動子，使得所需的植物組織中產生病原體抗性蛋白，從而提高植物對土壤和空氣傳播的病原體感染的抗性。可替代地，可能需要抑制植物組織內天然DNA序列的表達以實現所需的表型。在這種情況下，可采用下述方式實現這種抑制：轉化植物，使植物包含可操作地連接至反義核苷酸序列的組織偏好性啟動子，使得反義序列的表達產生干擾天然DNA序列的mRNA翻譯的RNA轉錄物。

通過使用基因工程技術遺傳地改變植物并且因此產生具有有用性狀的植物需要可獲得多種調節元件。啟動子和其他調節元件的積累將使研究者能夠以所需水平和在所期望細胞位置表達重組DNA分子。因此，組成型啟動子的集合將允許新性狀以所需水平在所期望的組織中表達。要實現這一點，需分離組成型調節元件并加以表征，用于對植物進行遺傳操縱，其中這些組成型調節元件可充當以實測組成型方式表達目的異源核苷酸序列的調節區。

為了影響植物的各種性狀和為了與可評分標志物一起使用，需要分離和表征雙生病毒調節元件，特別是能充當用于目的分離核苷酸序列的組成型表達的調節元件的啟動子。

發明內容

提供了用于調節目的異源核苷酸序列在植物或植物細胞中表達的組合物和方法。提供了包含引發轉錄的調節元件的新型核苷酸序列的DNA分子。在一些實施例中，這種調節元件具有在植物細胞中引發轉錄的啟動子活性。某些實施例包括SEQ ID NO：1-13所示核苷酸序列。還包括SEQ ID NO：4-13所示序列的功能片段或變體(其中所述序列啟動植物細胞中的轉錄)，以及包含與SEQ ID NO：4-13所示序列具有至少85％序列同一性的序列的多核苷酸序列(其中所述序列在植物細胞中啟動轉錄)。實施例還包括DNA構建體，所述DNA構建體包含可操作地連接至目的異源核苷酸序列的啟動子，其中所述啟動子能夠驅動所述異源核苷酸序列在植物細胞中的表達并且所述啟動子包含本文所公開的核苷酸序列之一。還包括SEQ ID NO：1-3所示序列的增強子元件。實施例還包括DNA構建體，所述DNA構建體包含可操作地連接至目的異源多核苷酸序列的增強子和異源啟動子，其中所述增強子和異源啟動子能夠驅動所述多核苷酸序列在植物細胞中的表達并且所述增強子和異源啟動子各自包含SEQ ID NO：1-14所示多核苷酸序列之一。實施例進一步提供了表達載體，并且在其基因組中穩定摻入DNA構建體的植物或植物細胞是如上所述的。另外，組合物包括此類植物的轉基因種子。

另外的實施例包括用于在植物中選擇性表達多核苷酸序列的方法，該方法包括用DNA構建體轉化植物細胞，并從所述植物細胞再生出轉化植物，所述DNA構建體包含SEQ IDNO：4-13的啟動子和可操作地連接到所述啟動子的異源多核苷酸序列，其中所述啟動子啟動所述多核苷酸序列在再生的植物中的轉錄。按這個方式，所述啟動子序列可用于以組織偏好性方式控制可操作地連接的編碼序列的表達。在另一個實施例中，所述DNA構建體進一步包含異源增強子元件。