[發明專利]一種玉米熱誘導型的啟動子ZmBI-1-pro及其應用

在審

• 申請號: 202011597829.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112680446A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 劉琳;劉艷春
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 鄭學偉;葉利軍

本發明涉及一種玉米熱誘導型的啟動子ZmBI?1?pro及其應用，啟動子ZmBI?1?pro的核苷酸序列為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或為具有與SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互補的核苷酸序列，或為與SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有75％以上同源性且同樣具有啟動功能的DNA分子。本發明的玉米熱誘導型的啟動子ZmBI?1?pro能夠啟動熱調控相關目的基因的表達，對于培育耐熱植物品種有一定的指導作用，可以應用于植物遺傳改良，對熱調控研究也具有重要意義。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，具體涉及一種玉米熱誘導型的啟動子ZmBI-1-pro及其應用。

背景技術

隨著社會科技的進步與工業化進程的加快，全球氣候變暖，極端天氣如高溫天氣頻繁發生，且分布范圍進一步擴大，嚴重影響了作物的生產與食品安全。

玉米是世界上種植面積最廣的谷類糧食作物之一，我國玉米播種面積和總產量都居世界第二位。玉米雖然是喜溫作物，但異常高溫條件下作物體內將發生一系列的生理生化反應，最終造成植株形態的改變和產量的降低。玉米一生中最重要的時期是營養生長和生殖生長共同生長的時期，也是生長發育中最旺盛的階段，營養生長是植物生長發育的基礎，若此時遇到高溫，植株可能會發育不良甚至停止發育，對后期的生長產生嚴重影響。玉米的不同生長發育時期對高溫的敏感性不同。其內部的生理生化反應會表現在外部的形態特征等方面。

植物通過調節不同基因在時間與空間上的有序表達，保證自身在外界環境中能正常的生長發育。真核生物對基因的表達和調控有多種調節方式。真核基因從DNA、轉錄、轉錄后加工、翻譯及翻譯后的加工水平等環節進行調控。其中，高等植物基因的調控主要是在轉錄水平上進行的。

啟動子主要分為組成型啟動子，組織特異性啟動子和誘導型啟動子。誘導型啟動子只在某些物理或化學信號的刺激下或者植物發育到特定的階段，才啟動外源基因的轉錄。它不僅能使目的基因的表達產物在一定時空積累，增加區域表達量，提高植株的抗逆性，同時可避免有組成型啟動子啟動外源基因超表達引起植株發育的負面影響，也可以在一定程度上解決轉基因應用中的基因沉默和食品安全性的問題，是應用植物轉基因技術進行基因工程育種的理想啟動子。誘導型啟動子在植物的正常適應生長條件下啟動活性很低甚至不啟動下游轉錄，但受到外界脅迫時，又可高效地啟動轉錄。因此誘導型啟動子對植物更好地適應自然環境并保持正常生長至關重要。其中，熱誘導啟動子在外界溫度較高時，可以誘導耐熱相關基因在短時間內得到大量表達，從而去適應高溫環境。因此，啟動子作為轉錄水平上重要的調控原件，在基因工程領域開發和利用高效特異的啟動子具有重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種玉米熱誘導型的啟動子ZmBI-1-pro及其應用，解決現有技術中的高溫環境引起玉米發育異常的問題。

本發明的發明人對植物耐熱性方面進行研究，并發現了驅動外源基因在高溫誘導條件下表達的啟動子。

本發明目的在于提供一種熱誘導型啟動子，可使外源目的基因只在熱誘導下特異表達，對于植物在溫度適宜時的生長發育沒有不利影響，具有非常重要的應用潛力。本文涉及的“植物”是指單子葉植物，如玉米、小麥、高粱，優選為玉米。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種玉米熱誘導型的啟動子ZmBI-1-pro，其核苷酸序列為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或為具有與SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互補的核苷酸序列，或為與SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有75％以上同源性且同樣具有啟動功能的DNA分子。

進一步地，玉米熱誘導型的啟動子ZmBI-1-pro的核苷酸序列為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或為具有與SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互補的核苷酸序列，或為與SEQID NO:1所示的核苷酸序列具有90％以上同源性且同樣具有啟動功能的DNA分子。