[發(fā)明專利]新的核酸分子及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 98808538.0
• 申請日: 1998-07-24
• 公開（公告）號: CN1268177A
• 公開（公告）日: 2000-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 默罕·辛格;普雷穆·伯哈拉;許慧玲;艾尼斯·斯沃伯達(dá);曼吉特·辛格
• 申請（專利權(quán)）人: 墨爾本大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李瑛

發(fā)明領(lǐng)域：

本發(fā)明總的來說涉及新的核酸分子。更具體地，本發(fā)明涉及植物中雄性生殖細(xì)胞系細(xì)胞特異性的遺傳序列。雄性生殖細(xì)胞系細(xì)胞包括生殖細(xì)胞和精細(xì)胞。更進(jìn)一步具體地，本發(fā)明提供雄性生殖細(xì)胞系特異性基因或其功能性等價(jià)物及上述基因的啟動子或其功能性衍生物及其在產(chǎn)生一系列包括雄性不育植物和轉(zhuǎn)座子標(biāo)記植物的突變植物中的應(yīng)用。

發(fā)明背景：

此說明書中大量參考的不斷深化的公開文獻(xiàn)的細(xì)目在本說明書的結(jié)尾處列出。

重組DNA技術(shù)大大有利于一系列工業(yè)的研究和發(fā)展并對農(nóng)業(yè)和園藝工業(yè)特別有益。通過重組方法制備植物和植物產(chǎn)品的能力為相對較快地產(chǎn)生植物新品種、帶有有益的遺傳改變的植物和修飾的植物產(chǎn)品如谷物和水果提供很大的潛力。

植物工業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域是生產(chǎn)雜交植物。從基本上純合的親本產(chǎn)生雜交植物可以引入一系列有益的特性包括疾病抗性、更高的種子產(chǎn)量、抗霜性和改變的營養(yǎng)特性。

總的來說由于雜交植物對農(nóng)業(yè)和園藝工業(yè)的重要性，現(xiàn)已進(jìn)行了大量研究以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的、更為有效的產(chǎn)生雜合植物的途徑。雜合植物的產(chǎn)生需要雌性親本不發(fā)生自花受精。一系列物理、化學(xué)和遺傳技術(shù)已經(jīng)用于或準(zhǔn)備用于防止自花受精。盡管這些技術(shù)中的一些已部分成功，但仍需發(fā)展其它的可更廣泛應(yīng)用的防止自花受精的方法。

農(nóng)業(yè)和園藝工業(yè)的另一個(gè)重要領(lǐng)域是突變體的產(chǎn)生。突變植物自身可用在去除有害特性上或者用作進(jìn)一步遺傳操作如引入新的遺傳物質(zhì)的受體。通過一系列方法包括化學(xué)的和遺傳的操作以及物理的操作和傳統(tǒng)的育種已獲得突變植物。一個(gè)特別有用的突變產(chǎn)生機(jī)制是“轉(zhuǎn)座子標(biāo)記”。

轉(zhuǎn)座子是能在相同細(xì)胞內(nèi)插入基因組不同位點(diǎn)的不同的遺傳元件。已知兩種較廣泛類型的轉(zhuǎn)座子包括通過DNA中介體進(jìn)行轉(zhuǎn)座的DNA為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)座子和通過RNA中介體進(jìn)行轉(zhuǎn)座的逆轉(zhuǎn)座子或逆轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)座子是轉(zhuǎn)座子標(biāo)記的有用工具，該技術(shù)依賴于通過插入轉(zhuǎn)座子基因形成的可識別的表型。已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子標(biāo)記在基因的克隆中有特別的應(yīng)用。

轉(zhuǎn)座子標(biāo)記的一個(gè)體系使用來自玉米的激活/解離(Ac/Ds)元件(1)。此體系包含反式激活蛋白，Ac^st，它提供轉(zhuǎn)座酶和順式應(yīng)答Ds元件。轉(zhuǎn)座酶促進(jìn)了Ds的高頻率生殖切除，然后Ds在切除后頻繁地再整合入新的基因組位點(diǎn)。

然而，盡管需要雄性不育植物和致突變技術(shù)如轉(zhuǎn)座子標(biāo)記的有效性，但是該方面的進(jìn)展由于不能靶向生殖細(xì)胞系細(xì)胞而受到阻礙。在導(dǎo)致本發(fā)明的工作中，發(fā)明者已鑒定出表現(xiàn)出嚴(yán)格的生殖細(xì)胞特異性表達(dá)的cDNA克隆。

雄配子的發(fā)育是開花植物生活周期中最重要的事件之一。生殖細(xì)胞，雄配子的祖先，在此過程中起到核心作用。此作用是產(chǎn)生兩個(gè)雄配子，即參與受精的精子細(xì)胞。生殖細(xì)胞殘留在另一細(xì)胞-營養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，且至今仍被認(rèn)為是無轉(zhuǎn)錄活性的。

在導(dǎo)致本發(fā)明的工作中，發(fā)明者已鑒定出雄配子特異性的基因。本發(fā)明中的上述基因及其相應(yīng)的啟動子能進(jìn)行雄性生殖細(xì)胞系的特異性遺傳操作包括產(chǎn)生雄性不育植物或促進(jìn)雄配子特異性的轉(zhuǎn)座子標(biāo)記。

發(fā)明概述：

在本說明書的全文中，除非上下文的其它需要，詞語“包含”，或它的其它時(shí)態(tài)，應(yīng)理解為是指包括所稱的元素或整數(shù)或元素或整數(shù)的集合但并不排除任何其它的元素或整數(shù)或元素或整數(shù)的集合。

說明書中所參考的核苷酸和氨基酸序列的序列鑒定號(SEQ?IDNOs)在參考文獻(xiàn)之后定義。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供包含對應(yīng)于一基因或其衍生物或上述基因中利于其表達(dá)的區(qū)域的核苷酸序列或互補(bǔ)序列的分離的核酸分子，其中上述基因在植物的雄配子中特異性表達(dá)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面導(dǎo)向包含編碼選自SEQ?ID?NO：4、SEQ?IDNO：6和SEQ?ID?NO：8的氨基酸序列或與SEQ?ID?NO：4、SEQ?IDNO：6或SEQ?ID?NO：8中任一者具有至少40％相似性的氨基酸序列的核苷酸序列或互補(bǔ)序列的核酸分子，其中上述核酸分子表現(xiàn)出在植物的雄配子中特異性表達(dá)的特點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供包含選自SEQ?ID?NO：3、SEQ?IDNO：5和SEQ?ID?NO：7的核苷酸序列或互補(bǔ)核苷酸序列或與SEQ?IDNO：3、SEQ?ID?NO：5或SEQ?ID?NO：7中任一者具有至少50％相似性的核苷酸序列或能與SEQ?ID?NO：3、SEQ?ID?NO：5或SEQ?IDNO：7中任一者于42℃在低嚴(yán)緊性條件下進(jìn)行雜交的核苷酸序列的分離的核酸分子。