[发明专利]来源于甘薯根的IbTIP1基因及其启动子

说明书

技术领域

本发明涉及来源于甘薯根的IbTIP1基因及其启动子(promoter)，更具 体而言，涉及在甘薯(Ipomoea batata)根部能够强表达且其表达被各种应 激(stress)所诱导的来源于甘薯根的IbTIP1基因及其启动子。

背景技术

甘薯(Ipomoea batatas L.Lam)不仅可以在比较贫瘠的土壤中栽培， 而且每公顷的产量可高达约22吨，是被用作粮食和家畜饲料的具有代表 性的根作物。尤其，干燥甘薯的重量中约70％由淀粉构成，因此一直以来 利用于酒精的原料作物，最近还被用作用于生产生物乙醇的亲环境性代替 能源作物。

最近，因快速的产业化和人口增加而提出了全球性的环境问题和粮食 问题，因而对于在沙漠化地区、公害地区、寒冷地区等条件不好的地区也 适于生存的耐环境灾害性农作物的开发也非常活跃。特别是，为了开发适 于不良条件地区的产业用甘薯，已有人开始进行基于分子育种的耐环境灾 害性转型甘薯的研究(Lim et al.Mol Breeding 19，227-239，2007)。

为了开发在干燥、寒冷等恶劣的土壤中使幼植物体的初期生长变得良 好的耐环境灾害性甘薯，迫切需要开发出在甘薯须根(fibrous root)异常 高表达的基因。认为在由水分不足导致的干燥应激条件下，须根的发达程 度对块根的成长很重要。还有，由于须根发达、生长为块根，因此认为若 要从块根生产出有用的原料，则在须根高表达的基因的开发研究尤为重 要。但是在甘薯的幼根异常高表达的基因尚未被报道。只是很久以前在块 根(tuber)高表达的对孢子囊(sporamin)蛋白质编码化的基因被分离并 进行研究(Hattori et al.Plant Mol Biol 14，595-604，1990)。

从这种观点出发，可以认为在甘薯须根异常强表达的基因的分离，能 够有效地利用于耐环境灾害性植物体及生产各种有用原料的转型甘薯的 开发。即，如果根据利用尖端生命工学技术的代谢工学开发出可生长在干 燥地区、荒地、公害地区等极限农地(条件不良地区)且可生产出淀粉、 功能性蛋白质等在产业上有用的原料的甘薯品种，则有望在不影响粮食供 求的情况下生产亲环境性生物能源等。

本发明的TIP(tonoplast intrinsic protein)是被分类为与耐干燥性有密 切关系的作为水分传输通道的蛋白质(water channel protein)即水通道蛋 白(aquaporin)基因群的基因(Chrispeels et al.Trends Biochem Sci 19，421 -425，1994)。有人报道了从耐干燥的Craterostigma plantagineum分离得 到的TIP基因，在经过干燥处理及作为植物应激激素的脱落酸(abscisic acid，ABA)处理之后其表达会增强(Mariaux et al.Plant Mol Biol 38，1089 -1099，1998)。还报道有水分应激也可以诱导从橄榄树(Olea europaea) 分离得到的TIP基因的表达(Secchi et al.Genbank accession number ABB76813，2005)。但从未报道过甘薯中的TIP基因。

发明内容

针对于此，本发明人等确认了从已干燥的甘薯须根分离的IbTIP1基因 不仅够强在甘薯根特别是在须根组织能表达，而且通过分离该基因的启动 子并确定碱基序列，确认了与应激相关的主要的顺式作用要素(cis-acting element)的存在，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供来源于甘薯根的IbTIP1基因及其启动子。

为了实现所述目的，本发明提供来源于甘薯根的IbTIP1蛋白质及其氨 基酸序列。

另外，本发明提供对所述IbTIP1蛋白质编码的多核苷酸。

另外，本发明提供包含所述多核苷酸的载体。

另外，本发明提供用包含所述多核苷酸的载体转型(transformation) 的转型体。

另外，本发明提供显示能诱导须根异常基因表达的启动子活性的多核 苷酸。

另外，本发明提供包含所述多核苷酸的全部或一部分的载体。

另外，本发明提供用包含所述多核苷酸的全部或一部分的载体转型的 转型体。