[發(fā)明專利]月季皮刺特異表達(dá)啟動子proRcLAC15及其應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210894076.8
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115927310A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓瑜;劉笑雨;盧鑫玥;于超;羅樂;潘會堂;程堂仁;張啟翔
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/56;C12N15/74;C12N1/21;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/74;A01H6/20;C12R1/01
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 黃爽

本發(fā)明公開了月季皮刺特異表達(dá)啟動子proRcLAC15及其應(yīng)用。本發(fā)明首次從月季中克隆一個皮刺特異性表達(dá)的啟動子proRcLAC15，將其用于構(gòu)建重組表達(dá)載體，可在植物中異源表達(dá)該啟動子，達(dá)到響應(yīng)損傷應(yīng)答和培育優(yōu)新品種等目的。將本發(fā)明應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因植物研究中，在植物中能夠特異性表達(dá)，同時在植物的損傷修復(fù)方面起重要的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及月季皮刺特異表達(dá)啟動子proRcLAC15及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

月季位于四大切花之首，因其獨特的觀賞特性和重要的經(jīng)濟(jì)價值，在全世界廣泛栽培(HIBRAND?SAINT-OYANT等,2018)。月季的皮刺為植物表皮或皮層形成的尖銳突起，通過自然進(jìn)化而來，一直是重要的育種目標(biāo)，在不同的品種中皮刺的形狀、大小、密度和顏色都不盡相同，植物皮刺常常起到儲水和防御生物及非生物脅迫等作用(ZHOU等,2021)。目前對于月季皮刺的研究較少，研究人員開始通過基因工程技術(shù)研究皮刺的功能及分子機(jī)制。

在植物的生長發(fā)育期和不同逆境脅迫下，進(jìn)化出嚴(yán)格的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。其中轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控是基因表達(dá)的起始和關(guān)鍵的一步，包括基因轉(zhuǎn)錄的激活、抑制、延長等行為(李等,2022)。啟動子則為調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的重要元件，是構(gòu)建表達(dá)載體的重要組成部分，可分為組成型啟動子、組織特異性啟動子與誘導(dǎo)型啟動子(劉等，2022；鄧等,2021)。人們在研究過程中逐步采用組織特異性啟動子和誘導(dǎo)型啟動子替代組成型啟動子，從而實現(xiàn)基因在特定誘導(dǎo)條件下或特定組織中的特異性表達(dá)(賀等,?2014)。啟動子調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜，如異源表達(dá)組織特異性啟動子會改變其時空性?(LI等,2008)，有待進(jìn)一步研究。

LAC(Laccase，漆酶)屬于銅藍(lán)蛋白氧化酶家族，與植物木質(zhì)素的合成、傷口的愈合及響應(yīng)生物與非生物脅迫等密切相關(guān)(HOEGGER等,2006)。研究表明毛果楊及杜仲等植物中的LAC基因參與木質(zhì)素合成的調(diào)控機(jī)制(劉亞娣,2020；劉佳佳,?2020)。在損傷修復(fù)方面，LAC基因表達(dá)受到機(jī)械損傷的誘導(dǎo)，其表達(dá)有助于傷口愈合防止感染(黃等,2018；NITTA等,2002)。為了研究LAC基因的表達(dá)模式，研究人員對植物L(fēng)AC基因啟動子及其順式作用元件展開了分析，研究主要集中在擬南芥和煙草等模式植物中(TURLAPATI等,2011；WANG等,2019)，還沒有針對月季中漆酶基因的相關(guān)報道。

目前已報道的月季組織特異性啟動子較少，多為花器官特異性啟動子等(李等,2021；王等,2020；KHAN等,2015)。從月季中分離獲得皮刺特異性表達(dá)啟動子，并對啟動子進(jìn)行克隆和功能分析，這對在月季和其它植物(尤其是有刺植物)中研究皮刺功能和分子調(diào)控機(jī)制，增強(qiáng)損傷修復(fù)能力及培育優(yōu)新品種等方面具有重要意義。

目前皮刺的功能和分子調(diào)控機(jī)制缺少系統(tǒng)全面的研究(ZHOU等,2021)，在觀賞植物中漆酶參與損傷修復(fù)的報道也較少，而且尚未有在月季皮刺中特異表達(dá)的啟動子報道，也未有LAC啟動子的相關(guān)研究報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供月季皮刺特異表達(dá)啟動子proRcLAC15及其應(yīng)用。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，第一方面，本發(fā)明提供月季皮刺特異表達(dá)啟動子proRcLAC15，所述啟動子為：

i)SEQ?ID?NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ?ID?NO:1所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且以穩(wěn)定期特異性方式顯示出啟動子活性的核苷酸序列；或

iii)在嚴(yán)格條件下與SEQ?ID?NO:1所示序列雜交且以穩(wěn)定期特異性方式顯示出啟動子活性的核苷酸序列，所述嚴(yán)格條件為在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS?的0.1×SSC溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜；或

iv)與i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且以穩(wěn)定期特異性方式顯示出啟動子活性的核苷酸序列。