[發明專利]一種棉花啟動子PCGP1

有效

• 申請號: 202110094208.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112481267B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 高巍;龍璐;許福春;宋純鵬
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/60;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 冉珊敏

本發明屬于基因工程技術領域，涉及與棉花色素腺體表達相關啟動子，特別是指一種棉花啟動子P_CGP1及其應用。所述P_CGP1啟動子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本發明為分子育種提供了一種新方法。這種方法包括將P_CGP1啟動子與目標基因連接后轉入棉花中，通過該啟動子在腺體細胞中驅動基因的表達，提高色素腺體次生代謝物的合成、積累和提取效率。將克隆的啟動子連接目標基因轉入植物，可以避免植物過量表達目標基因造成的不利影響。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，涉及與棉花色素腺體表達相關啟動子，特別是指一種棉花啟動子P_CGP1及其應用。

背景技術

啟動子是一段位于結構基因5^’端上游區的DNA序列，能活化RNA聚合酶使之與模板DNA準確的結合并具有轉錄起始的特異性。啟動子是調控基因表達的重要順式作用元件，主要由核心啟動子區及其上游啟動子元件組成。位于轉錄起始位點上游-20～-30bp處的TATAbox為啟動子核心元件，是富含AT的保守序列區，其作用是使轉錄精確地開始，是絕大多數植物啟動子正確表達所必需的。TATA box上游的保守序列稱為啟動子上游元件，包括上游-70～-80bp處的CAAT box和-80～-110bp附近的GC box等一般上游啟動子元件及其他特殊的上游元件。上游啟動子元件調控基因的表達部位、表達時期及表達強度（焦勇等，2019；Bucsenez et al., 2012）。

色素腺體是棉屬植物特有的一種溶生腔結構，這些溶生腔結構中含有大量的次生代謝物，表現為黑色的點狀結構（Fryxell P A, 1965）。色素腺體的發育包括細胞溶生過程和程序性細胞死亡過程。色素腺體起源于表皮下的一簇腺體原始細胞，腺體原始細胞通常含有高密度的細胞質和大核仁為特征。成熟的腺體由溶原性空腔組成，由中央原始細胞降解后形成一個大的溶生腔，周圍被多層厚壁細胞包圍（周亞福，2011；Liuet al., 2010）。色素腺體溶生腔中儲存的大量次生代謝物，這些次生代謝物保護植物免受病原體、昆蟲和食草動物的侵害，而且往往具有很高的藥用價值。其中，棉酚是色素腺體中研究最多的次生代謝物。棉酚是一種黃色多酚羥基雙萘醛類化合物，主要存在于棉花的根、莖、葉、種子和花瓣內，棉籽仁中含量最高（史冬平和曲健木，2006）。棉酚具有抑制精子發生和精子活動的作用。可作為一種有效的男用避孕藥。棉酚還被用于治療婦科疾病，包括月經過多或失調、子宮肌瘤、子宮內膜異位癥等。棉酚在抗腫瘤方面也有作用，體外實驗表明棉酚對起源于淋巴及粒細胞、腎上腺、乳腺、宮頸、直腸和中樞神經系統的多種腫瘤細胞株均有明顯的增殖抑制活性（Liu et al., 2001;Shailendra Kapoor, 2013）。色素腺體是棉屬植物次生代謝物的主要貯藏場所，可以作為棉酚等物質的生物容器。研究色素腺體特異啟動子對棉花育種、棉酚等物質的積累和應用具有重要意義。

發明內容

本發明提出一種棉花啟動子P_CGP1及其應用，解決了啟動目的基因在棉花色素腺體細胞中特異表達的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種棉花啟動子P_CGP1，所述P_CGP1啟動子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述P_CGP1啟動子的核苷酸序列為與SEQ ID NO.1所示的序列同源性大于70%的核苷酸序列或與SEQ ID NO.1所示的序列的功能相當的亞片段。

上述棉花啟動子P_CGP1在作為探針，從基因組文庫中篩選到核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示的啟動子或其同源的啟動子中的應用。

上述棉花啟動子P_CGP1在驅動基因轉錄方面的應用。

上述棉花啟動子P_CGP1在調控基因在棉花色素腺體細胞中特異表達的應用。