[發(fā)明專利]一個(gè)特異表達(dá)啟動(dòng)子KT631P的功能及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011491599.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN114645017A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 未名生物農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C12N5/10
• 分類號(hào): C12N5/10;C12N15/82;C12N15/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于植物生物工程和植物改良基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一個(gè)植物花特異表達(dá)啟動(dòng)子KT631P的功能鑒定和應(yīng)用。本發(fā)明公開了一種在植物體中調(diào)控異源核苷酸序列表達(dá)的方法和DNA構(gòu)建體。該DNA構(gòu)建體包含一個(gè)新的植物花特異性表達(dá)啟動(dòng)子的核苷酸序列，提供了使用本文所公開的花特異啟動(dòng)子序列在植物花器官優(yōu)先表達(dá)異源核苷酸序列的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物生物工程和植物改良基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一個(gè)植物花特異表達(dá)啟動(dòng)子KT631P的功能鑒定和應(yīng)用。

背景技術(shù)

外源DNA序列通過連接到特定的啟動(dòng)子從而啟動(dòng)在植物宿主中的表達(dá)，啟動(dòng)子類型的選擇決定基因的表達(dá)時(shí)間和部位。目前在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是一些組成型的強(qiáng)啟動(dòng)子，比如CaMV 35S啟動(dòng)子和玉米Ubiquitin-1啟動(dòng)子（Battraw and Hall，1990; Christensen et al. 1992），然而在利用這些啟動(dòng)子誘導(dǎo)目的基因轉(zhuǎn)化水稻等作物以期改良作物的品質(zhì)時(shí)，往往會(huì)由于目的基因表達(dá)的時(shí)間（發(fā)育階段特異性）或空間（組織器官特異性）不能很好地控制而導(dǎo)致改良效果不明顯，或者由于這些組成型啟動(dòng)子誘導(dǎo)基因表達(dá)量太高而對(duì)植物的生長發(fā)育造成影響，這些都是目前利用組成型強(qiáng)啟動(dòng)子結(jié)合功能基因來改良作物品質(zhì)時(shí)遇到的障礙。

此外,在研究某些代謝過程或調(diào)節(jié)途徑時(shí)，常常需要將同一途徑上的兩個(gè)以上的基因轉(zhuǎn)化到同一個(gè)株系中去，采用轉(zhuǎn)化其中一個(gè)基因得到轉(zhuǎn)基因植株后再轉(zhuǎn)化另外一個(gè)基因，或者兩個(gè)基因分別轉(zhuǎn)化完成后再進(jìn)行雜交，都需要等待較長的時(shí)間，為了提高效率縮短多個(gè)基因轉(zhuǎn)化的時(shí)間，最近有報(bào)道可以利用新的載體同時(shí)進(jìn)行多個(gè)基因的轉(zhuǎn)化（Lin etal. 2003; Chen et al. 2006），但是在多基因轉(zhuǎn)化時(shí)如果重復(fù)使用同一個(gè)啟動(dòng)子，也會(huì)由于啟動(dòng)子序列的高同源性可能導(dǎo)致基因沉默。因此，克服以上轉(zhuǎn)化技術(shù)上的困難，就很有必要克隆更多的組織器官特異性或者特定條件誘導(dǎo)型表達(dá)的啟動(dòng)子，這樣可以根據(jù)需要選擇不同的啟動(dòng)子誘導(dǎo)目的基因在適合的時(shí)間或空間表達(dá)。

組織特異性啟動(dòng)子亦稱器官特異性啟動(dòng)子，在這類啟動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)下，基因的表達(dá)往往只限于某些特定的器官或組織部位，并表現(xiàn)發(fā)育調(diào)節(jié)等特性。組織特異性啟動(dòng)子不僅能使目的基因的表達(dá)產(chǎn)物在一定器官或組織部位積累，增加區(qū)域表達(dá)量，同時(shí)也可以避免植物營養(yǎng)的不必要浪費(fèi)。隨著植物基因工程技術(shù)的發(fā)展，這一特性必然使組織特異型啟動(dòng)子作為一種重要的順式作用元件在生物反應(yīng)器、選育抗蟲、抗病、抗旱、抗高滲脅迫等抗逆特性的轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良品種等領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

植物花器官的形成與發(fā)育一直是研究的熱點(diǎn)問題之一。植物花的發(fā)育過程分為4個(gè)階段：成花誘導(dǎo)、花分生組織形成、花器官原基產(chǎn)生和花器官成熟。分離這些過程中的花特異性表達(dá)基因啟動(dòng)子，在控制植物育種和花卉培育過程中都有重要的作用。目前世界上已經(jīng)分離鑒定了一些花器官特異的啟動(dòng)子，例如，PAL價(jià)值的zb8啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)報(bào)告基因GUS在轉(zhuǎn)基因水稻的花藥、花芽、花托和花絲中都表達(dá)[Zhu Q ,et al., 1995, PlantMol.Biol., 29:535-550],而另一些花特異啟動(dòng)子則具有花器官某特定組織的特異性，如一些水稻花藥特異性啟動(dòng)子[Tsuchiya T等，1994，Plant Mol.Biol., 20:1189-1193] 、番茄花粉特異性啟動(dòng)子LAT52[Twell D等，1989，Mol GenGenet，217:240-245]和煙草花藥絨氈層特異性啟動(dòng)子TA29[Koltunow AM等，1990，Plant cell，2:1201-1224]等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種能在植物花器官驅(qū)動(dòng)特異性轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子核苷酸序列，及克隆并應(yīng)用該啟動(dòng)子的方法。本發(fā)明還提供了用于在植物中表達(dá)核苷酸序列的方法。在一些實(shí)施方式中，方法包括（a）將核苷酸序列可操作地連接于包括SEQ ID No：1的啟動(dòng)子，以產(chǎn)生表達(dá)盒；和（b）生成包括表達(dá)盒的轉(zhuǎn)基因植物，由此在植物中，更具體地說，是在植物花器官表達(dá)所述核苷酸。在一些實(shí)施方式中，所述“生成”包括用表達(dá)盒轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞并從所轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞中再生出植物。