[發明專利]一種水稻脅迫誘導型啟動子POsSalT1

有效

• 申請號: 202010600975.3
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111961668B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 劉永昌;何福林;向軍;曾麗亞;李英;袁志輝;張斌;劉小文
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;C12N15/82;C12N15/29;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/46;A01H6/20
• 代理公司: 長沙和雅知識產權代理事務所(普通合伙) 43238
• 代理人: 林傳貴

本發明涉及生物技術和植物基因工程技術領域，具體而言，本發明涉及一種水稻脅迫誘導型啟動子P_OsSalT1及其應用。本啟動子來源于水稻抗逆性基因OsSalT，其DNA序列如SEQ ID NO:1所示。上述啟動子的下游連接待表達的基因(如抗逆性基因)并構建重組表達載體，用重組表達載體轉化得到的轉基因水稻在非生物脅迫條件(高鹽、低溫、干旱)誘導下調控待表達基因表達。本發明可以提高水稻的抗逆性，對保障國家的糧食安全、經濟發展和社會穩定具有重要的作用。

技術領域

本發明涉及生物技術和植物基因工程技術領域，具體而言，本發明涉及一種水稻脅迫誘導型啟動子P_OsSalT1及其應用。

背景技術

水稻是對溫度極為敏感的作物，世界水稻主產區普遍存在的問題便是低溫冷害的問題。水稻的種植過程中如果芽期、苗期和孕穗開花期遭遇冷害，將導致水稻幼苗生長遲緩、分蘗減少，最終造成水稻產量的大幅度降低。另外，溫度也是影響水稻籽粒品質的一個重要的環境因素。

土壤鹽堿化已嚴重影響到水稻種植安全，成為影響水稻高產的一個主要因素，鹽脅迫對水稻的影響主要是由于過高濃度的中性鹽(NaCl和Na₂SO₄)所引起的離子毒害和滲透脅迫。離子毒害是指土壤中鹽分過多時，往往以一、兩種離子為主，形成不平衡的土壤溶液而導致特殊離子的毒害作用。例如水稻在鹽脅迫下過量的Na⁺濃度抑制了水稻對其他離子的吸收，從而產生了毒害作用。滲透脅迫是指土壤中高濃度的鹽分降低了土壤水勢，造成水稻的吸水困難，甚至引起水稻體內水分的外滲，從而造成水稻的水分虧缺，產生生理干旱。

以上的2個因素嚴重制約水稻種植與推廣，近來隨著分子生物學的發展，在水稻抗逆境理論的研究方面取得許多進展，包括一些關鍵的抗逆境基因相繼被克隆。利用這些關鍵基因，可以有效提高作物適應外界條件的變化，保證糧食安全。但目前的基因工程操作中，大部分是利用組成型啟動子去驅動這些關鍵抗逆境基因的表達，所獲轉基因植株雖然能夠表現出較強的抗逆境能力，組成型啟動子會使驅動的目的基因在植物各組織中恒定而持續的表達，從而過度消耗細胞內的物質和能量，并且不能從時間和空間上有效地調控目的基因的表達，所以有時會帶來一些負面效應，比如造成植株矮小，發育延滯和物質能量浪費，不利于潛在的實際應用推廣。而誘導型啟動子是指在某些物理或化學信號的刺激下，此種類型的啟動子可以大幅度地提高目的基因的轉錄水平。顯然，誘導型啟動子這種可以接受特異信號的特性使其在基因工程中有很好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種水稻脅迫誘導型啟動子P_OsSalT1及其應用。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供一種水稻特誘導型啟動子P_OsSalT1，能夠指導可操作地連接在其下游的核酸在水稻中受鹽脅迫或低溫脅迫下誘導表達，啟動子P_OsSalT1的DNA序列如SEQ ID NO:1所示。

一方面，本發明還提供一組用于擴增P_OsSalT啟動子的全長片段的引物對，引物對包括第一引物和第二引物，所述第一引物的DNA序列如SEQ ID NO:2所示；所述第二引物的DNA序列如SEQ ID NO:3所示，并在第一引物中加入PstI 酶切位點和在第二引物加人BamHI酶切位點。

一方面，本發明還提供一種重組表達載體，在植物載體pCambia1300-221 的多克隆位點插入P_OsSalT1啟動子和待表達的基因序列得到的重組表達載體，在所述重組表達載體中，所述植物誘導啟動子P_OsSalT1連接于載體中待表達的基因序列的上游。

進一步地，所述待表達的基因為水稻抗逆性基因。

更進一步地，所述水稻抗逆性基因為耐高鹽基因、耐低溫基因或耐干旱基因。

再一方面，本發明提供一種重組表達載體提高水稻抗逆性的方法，具體步驟如下：