[發明專利]厚藤高鹽、干旱誘導型啟動子IpLEA-PRO及其應用

有效

• 申請號: 201711192230.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107904238B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 鄭潔旋;張會;張美;簡曙光;夏快飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/10;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 廣州廣典知識產權代理事務所(普通合伙) 44365
• 代理人: 謝偉

本發明涉及一種厚藤LEA蛋白IpLEA基因的啟動子(簡寫為IpLEA?PRO)，其具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。本發明提供通過檢測GUS的表達結果證明，該多核苷酸具有啟動子的活性，并受高鹽和干旱脅迫誘導活性增強，由此顯示了該LEA蛋白基因在厚藤中響應高鹽/干旱逆境的作用。本發明為進一步研究和應用于調控厚藤相關耐鹽基因的表達，提高和改良厚藤及其他植物的耐鹽性，以植物作為生物反應器表達鹽/旱脅迫相關的目標蛋白提供了理論基礎。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，具體涉及一個厚藤高鹽、干旱誘導型啟動子IpLEA-PRO及其應用。

背景技術

厚藤(Ipomoea pes-caprae L.)，又名馬鞍藤(福建、廣東、廣西)，沙燈心(廣東)，馬蹄草、鱟藤(福建)，海薯、走馬風、馬六藤、白花藤(海南)，沙藤(浙江)，為旋花科番薯屬多年生匍匐蔓生草本植物，在全世界熱帶亞熱帶的濱海沙灘或島嶼地區有廣泛分布。厚藤抗逆性極強，而耐鹽和抗旱性尤為顯著。同時，厚藤作為一種常綠藤本植物，具有較高的園林綠化價值。此外，在世界上多個地區，如澳大利亞、巴西、東南亞及我國嶺南地區，厚藤也是一種常見的民間草藥。由此可見，厚藤作為一種優異的野生植物資源，具有較大的開發潛力及應用價值，同時也可作為一種植物抗逆分子機理、發掘抗逆基因的研究對象進行深入研究。

LEA蛋白為晚期胚胎發生豐富蛋白家族(Late Embryogensis Abundant proteinsII,LEA-Ⅱ家族)，是植物體內的一種具有高度熱穩定性、親水性的小分子蛋白，能夠在植物胚胎發育后期以及脫水逆境脅迫下大量表達，廣泛存在于植物界。植物LEA蛋白具有廣泛的生物學功能，如防止細胞脫水、穩定細胞膜、結合金屬離子、清除羥基自由基防止膜脂過氧化、保護冷敏感性酶活性、作為分子伴侶和結合DNA/RNA的特性等。研究表明，很多植物的LEA蛋白基因的表達都受到高鹽/干旱以及低溫冷凍等失水脅迫的影響，并通過提高LEA蛋白基因的表達來提高植物對失水脅迫的抗逆性。而這種受逆境脅迫而提高基因表達量的現象稱之為基因的誘導表達，由基因的啟動子特征決定。

啟動子(promoter)是位于結構基因5'-端上游的一段非編碼DNA序列，能夠被RNA聚合酶識別、結合，并準確控制轉錄(基因表達)的起始時間和表達強度，是基因轉錄調控的中心。基因的表達與啟動子的結構密切相關，基因啟動子中順式作用元件的種類決定基因表達特征。當啟動子中含有某種特殊的順式作用元件時，該基因的表達可能受與之相關的因素的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有植物高鹽、干旱脅迫誘導型的啟動子。

本發明的另一目的在于提供該啟動子，在制備轉基因植物以及針對提高植物對高鹽和干旱抗逆性時降低外源基因超量表達的負效應中的應用。

為了完成上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高鹽、干旱誘導型啟動子DNA序列，所述的啟動子DNA序列為含有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列；或為含有SEQ ID No.1所示的序列且序列中有一個或幾個核苷酸的替換、缺失或增加，但具有相同功能的核苷酸序列；或為與SEQ ID NO.1完全互補配對的核苷酸序列；或為由SEQ ID No.2，SEQ ID No.3和SEQ ID No.4經過染色體步移克隆擴增得到的核苷酸序列。

本發明還提供了上述一種高鹽、干旱誘導型啟動子DNA序列的制備方法，以野生厚藤的基因組DNA為模板，由SEQ ID No.2，SEQ ID No.3和SEQ ID No.4經過染色體步移克隆擴增得到。

本發明還提供了一種植物表達載體，含有上述的高鹽、干旱誘導型啟動子DNA序列。