[發明專利]一種花生種子特異表達啟動子AHSSP29及其應用

有效

• 申請號: 201910066923.X
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109706150B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 孫全喜;單世華;苑翠玲;李春娟;閆彩霞;趙小波;王娟
• 申請（專利權）人: 山東省花生研究所（山東省農業科學院花生工程技術研究中心）
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;C12N15/82
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 王皎

本發明屬于生物技術領域，提供了一種花生種子特異表達基因SSCG29的啟動子AHSSP29及其應用。該啟動子序列具備TATAbox、CAAT box等啟動子基本元件，以及常出現于種子或胚胎特異表達啟動子序列的RYREPEAT、2S2SSEEDPROTBANAPA和GCN4OSGLUB1等順式作用元件。經檢測發現：其下游SSCG29基因在花生成熟種子中表達，而在被檢測的根、莖、葉、入土前果針、成熟種子果殼中不表達，這表明SSCG29基因是種子特異表達基因，暗示其啟動子AHSSP29是種子特異啟動子。進一步通過實驗發現AHSSP29可驅動GUS報告基因在轉基因擬南芥種子中特異表達，證明AHSSP29是種子特異表達啟動子。本發明獲得的特異表達啟動子AHSSP29，其克隆鑒定將對種子發育調控、品質遺傳改良或以種子作為“生物反應器”異源合成重組蛋白或其它次生代謝物等具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種花生種子特異表達啟動子AHSSP29及其應用。

背景技術

花生是世界重要的油料作物，其種子富含脂肪和蛋白質，是理想的“生物反應器”。啟動子可以驅動外源基因在宿主植物中表達，是花生遺傳改良重要的分子工具。自1993年獲得轉基因花生以來，陸續出現了以抗逆、品質改良等為目標的轉基因花生的報道。迄今為止，此類研究大都使用植物組成型表達啟動子(即目的外源基因在植物整株中表達)，如煙草花葉病毒CamV35S啟動子。然而，在植物所有組織中持續高效表達目的基因會給植物生長發育帶來不利影響。組織特異啟動子作為一類專一性啟動子，能驅動外源基因在植物發育過程中某一特定時空表達。它不僅能使目的基因的表達產物在一定空間積累，增加區域表達量，而且也避免了植物營養的浪費。種子特異啟動子可以驅動外源基因在種子中特異表達，對花生種子遺傳改良具有重要的應用價值。

隨著生物技術的快速發展，利用多基因聚合技術，以高等植物種子作為“生物反應器”異源合成營養物質的報道陸續出現。比如，能生產維生素A的金色大米、可產魚油的油菜籽、能異源合成花青素的紫晶大米以及紫胚玉米等。這些“生物強化”農作物的獲得均需要引進外源代謝途徑，而異源表達外源代謝途徑涉及的基因需借助啟動子的驅動。研究報道稱：多基因轉化過程中，若每個基因使用相同序列的啟動子，由于重復序列的大量存在，可能會造成轉基因沉默，每個基因表達盒選擇應使用不同序列的啟動子。因此，若想借助花生種子作為“生物反應器”異源合成營養物質，獲得“生物強化”花生，需要克隆鑒定大量種子特異啟動子。

然而，目前可以利用的花生種子特異啟動子較少，且均克隆自已知種子特異表達基因，花生種子特異啟動子資源較為匱乏。

發明內容

本發明提供了一種花生種子特異啟動子AHSSP29及其應用。前期，通過比較轉錄組測序，篩選到一個種子特異表達基因，其命名為SeedSpecific Candidate Gene(SSCG29)。本發明克隆了其起始密碼子ATG上游2771bp的啟動子片段，將其命名為ArachisHypogeaeSeed Specific Promoter 29(AHSSP29)，經生物信息學分析、半定量RT-PCR以及轉基因擬南芥驗證，確定AHSSP29是一個能驅動外源基因在種子中特異表達的啟動子。本發明豐富了花生種子特異啟動子資源，其克隆鑒定將對花生種子品質改良或以花生種子作為“生物反應器”的研究具有重要的應用價值。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種花生種子特異啟動子AHSSP29，其具有如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列。

進一步的，所述花生種子特異啟動子AHSSP29含有RNA聚合酶結合位點TATAbox、CAAT box以及種子特異啟動子常見的RYREPEAT、2S2SSEEDPROTBANAPA和GCN4OSGLUB1等順式作用元件。

進一步的，擴增所述AHSSP29的引物AHSSP29-F和AHSSP29-R序列為：