[發明專利]煙草維管組織啟動子pNtAED3a及其應用

在審

• 申請號: 202210504245.2
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114672488A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王兵;雷波;余婧;趙會納;姜超英;尹國英;金媛媛
• 申請（專利權）人: 貴州省煙草科學研究院
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;C12N15/56;C12N15/82;A01H5/04;A01H5/06;A01H5/12;A01H6/82
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本申請公開了煙草維管組織啟動子pNtAED3a及其應用。該啟動子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示或與SEQ ID NO.1限定的DNA序列具有90％以上同源性，且具有相同的啟動子活性的序列。該啟動子pNtAED3a長度為1604bp，能夠驅動GUS報告基因在煙草根、莖、葉維管組織中特異地表達。因此，本申請研究成果有助于了解植物維管組織發育分化機理，也為定向改良卷煙的品質及安全性提供了調控手段。

技術領域

本申請涉及植物基因工程技術領域，尤其涉及煙草維管組織啟動子pNtAED3a及其應用。

背景技術

真核生物中RNA轉錄起始是基因表達調控中最關鍵的環節，啟動子在RNA轉錄起始過程中起著十分重要的作用，啟動子能識別并結合RNA聚合酶Ⅱ對轉錄過程進行精準誘導。啟動子是位于基因5'端上游的DNA序列，它能被RNA聚合酶Ⅱ識別并起始轉錄。真核生物基因啟動子分為三大類：組成型啟動子、誘導型啟動子和組織或器官特異型啟動子。當前，在植物基因工程研究或育種中，利用組成型啟動子花椰菜花葉病毒的35S啟動子來驅動靶標基因過量表達，研究靶標基因的功能，由于35S啟動子不具備時空特異性，導致所有組織具有表達，并不能精準的解析靶標基因的功能。植物組織特異型啟動子因所含的元件不同，導致靶標基因能在特定的器官或組織部位累積，有利于研究基因如何調控植物的發育過程。目前，組織特異性啟動子已經在植物生物學研究、以及植物遺傳改良等方面得到了應用。

植物維管組織是植物體內水、無機物和光合有機產物的重要運輸系統。維管組織分化形成木質部和韌皮部，其連續發育過程是一個復雜的基因調控過程，涉及木質部不同細胞類型的分化、木質部細胞分化完全后形成以纖維素、木質素為主的三維網狀細胞壁結構。

植物維管組織發育過程中蛋白水解酶參與木質部管狀分子或導管分子形成。利用維管組織特異性表達的啟動子驅動不同家族的蛋白水解酶將為建立維管組織發育過程中的蛋白水解酶的級聯激活關系提供重要技術保障。此外，卷煙品質及安全性是煙草行業關注的熱點，細胞壁組分影響了卷煙的熱裂解，形成包括苯酚、CO、多環芳烴等小分子化合物，對卷煙的品質及安全性有重要影響。因此，采用基因工程技術提高煙草維管組織可以加固細胞壁機械強度，提高細胞運輸能力，增強煙株抗倒伏性以及抵御病原菌微生物侵害等生物學功能，也為定向改良卷煙的品質及安全性提供了調控手段。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供煙草維管組織啟動子pNtAED3a及其應用，以在一定程度上解決上述技術問題之一。

第一方面，本申請實施例公開了一種煙草維管組織啟動子，所述啟動子驅動靶標基因NtAED3a在煙草根、莖、葉維管組織中特異地表達，所述啟動子為(I)或(II)中的至少一種：

(I)如SEQ ID NO.1所示；

(II)與SEQ ID NO.1限定的DNA序列具有90％以上同源性，且具有相同的啟動子活性的序列。

第二方面，本申請實施例提供了擴增第一方面所述啟動子的引物對，所述引物對的序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。

第三方面，本申請提供了第一方面所述啟動子在驅動煙草維管組織中特異表達中的應用，其步驟為：

將所述啟動子構建至表達載體中；

將重組表達載體轉化至感受態細胞中，獲得重組質粒；以及

將重組質粒轉化至煙草中。

在本申請實施例中，所述應用是通過農桿菌介導的煙草遺傳轉化方法將重組質粒轉化至煙草中。

第四方面，本申請提供了第一方面所述啟動子在煙草基因工程育種中的應用。

第五方面，本申請實施例公開了一種核酸分子，所述核酸分子包含第一方面所述啟動子的序列。