[發明專利]一種除草劑抗性基因表達載體及其應用

有效

• 申請號: 202011310327.0
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112626111B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 張先文;梅磊;王東芳;項雅琴;胡衛珍;沈志成
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;C12N15/29;C12N15/66;A01H5/00;A01H6/46;A01H6/20;A01H6/54
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發明公開了一種除草劑抗性基因表達載體及其應用，所述表達載體包含啟動子、草甘膦抗性基因、草銨膦抗性基因和終止子；所述草甘膦抗性基因采用啟動子pUbi，草銨膦抗性基因采用復合啟動子；所述復合啟動子由玉米Ubi啟動子pUbi、花椰菜病毒的35S啟動子和水稻Actin基因中內含子組成的復合啟動子；本發明利用同一個載體高表達草甘膦抗性基因和草銨膦抗性基因，并且通過該載體可以獲得同時高抗草甘膦和草銨膦的轉基因植物。

(一)技術領域

本發明涉及一種除草劑抗性基因表達載體及其應用。

(二)背景技術

轉基因植物的性狀由基因本身和控制基因表達的調控元件共同決定。基因表達調控元件包括啟動子、終止子、增強子和信號肽等，任何一個表達調控元件對基因的表達都至關重要。我國科學家通過從大量啟動子中篩選到了矮牽牛MADS-box基因花結合蛋白7(FBP7)2啟動子的驅動IAA在棉花胚珠表皮中過表達，使轉基因棉花與對照相比，皮棉產量提高了15％以上，纖維細度也顯著提高，而其他啟動子都沒有這種效果(ZhangM?etal.2011.Nature?Biotechnology.29(5),453-458.)。

雜草是伴隨著人類的生產活動而產生的，它們的存在是長期適應氣候、土壤、作物、耕作制度及社會因素與栽培作物競爭的結果。人類從開始從事農業生產就在防治雜草，但是當時的雜草防治僅僅是一種極為粗放的初級勞動。隨著科學的發展，特別是近代生命科學的發展進步，人類可以通過基因工程的方法賦予農作物耐受各種除草劑的特性，通過噴施除草劑就可以很好的防治雜草，把人類從初級勞動中解放出來，極大的提高效率。

草甘膦(Glyphosate)是磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的競爭類似物，通過植物地上綠色莖葉角質層吸收后，隨光合作用產物從韌皮部快速傳導至整個植株的各個部位，可防除單子葉和雙子葉一年生和多年生草本和灌木等40多科的植物。草銨膦(glufosinateammonium，phosphinothricin)是由原德國艾格福公司(后歸屬拜耳公司)在20世紀80年代開發成功的一種廣譜觸殺型滅生性除草劑。草銨膦屬于膦酸類除草劑，能夠抑制植物氮代謝途徑中的谷氨酰胺合成酶，從而干擾植物的代謝，使植物死亡。

能賦予農作物草甘膦抗性的基因很多，包括突變的對磷酸烯醇式丙酮酸具有高親和性，而對草甘膦不敏感的EPSPS基因，例如CP4(Padgette,S.R.et?al.1995,CropScience,35(5):1451-1461)、aroA(Comai?L.etal.1983,Science,221(4608)：370-371)、G7(中國專利：200910098129.X)、G10(中國專利：201110009329.0)；草甘膦解毒基因，包括可以把草甘膦轉化為氨甲基磷酸的草甘膦氧化還原酶基因(glyphosate?oxidoreductasegene,GOX)(Kishore,G.M.,Barry,G.F.1995,Glyphosate?tolerant?plants)和可以把草甘膦轉化為N－乙酰草甘膦的草甘膦乙酰轉移酶編碼基因(glyphosate?N-Acetylation,GAT)(Castle?LA?etal.2004,Science,304(5674),1151-4；Castle,L.A.et?al.2004,WO2002036782?A3；2002,WO?2002036782?A2；Green?J?M.et?al.2008,Pest?ManagementScience,64(4):332-9.)。草銨膦是另外一種殺草譜廣、生產體系成熟、被廣泛應用的滅生性除草劑。目前已經被克隆出來的抗草銨膦基因包括bar(Thompson?CJetal.1987,EmboJournal,6(9),2519-23；White,J.etal.1990,Nucleic?Acids?Research,18(4),1062-1062.)，pat(Wohlleben,W.etal.1988,gene?70:25-37.)。