[发明专利]植物表皮毛特异表达启动子FIF1及其应用

说明书

技术领域

本发明属于植物生物工程和植物改良基因工程领域；具体地说，本发明涉 及新的植物表皮毛特异表达启动子，本发明还涉及所述启动子的用途，尤其在 棉纤维和腺毛次生代谢基因工程中的应用。

背景技术

植物表皮毛是单细胞水平上研究细胞分化、极性生长和形态建成的一个模 式系统。植物表皮毛分为腺毛和非腺毛，主要的功能是保护植物，如抵御虫害、 减少蒸发、提高抗冻力和防紫外线等。其中，棉纤维和腺毛还具有重要的经济 价值。

棉纤维是棉花种子的表皮毛，它是纺织工业最重要的天然纤维原料。棉纤 维的品质改良可依靠专化启动子与外源基因相连，导入棉花。如已有技术人员 将来源于细菌的PhaB和PhaC基因导入棉花，这一转基因棉花的吸热性显著提 高，而导热性降低，具有良好的市场前景。还有技术人员将黑色素合成酶基因 导入棉花获得了产生褐色或黑色纤维的棉花。E6启动子是第一个分离到的棉纤 维高表达启动子，E6启动子除了在棉纤维中优势表达外，在子房、花和叶中也 有少量表达。E6启动子已用于改良棉纤维的基因工程。我国是目前世界上最大 的棉花生产和消费国家，拥有具自主知识产权的启动子，可以更好的促进我国 改良棉纤维的基因工程研究。与35S等组成型表达的启动子相比，组织特异性 表达启动子可以驱动靶基因在特定的组织或细胞表达，而不影响植物其它组织 的生理活动。

植物表皮毛作为植物体抵御外界生物的或非生物入侵的第一道天然屏障， 在农业生产和植物病虫害防护方面起重要的作用。一些腺毛分泌的天然化合物 还可以用于生产染料，杀虫剂，食品的调味剂，香料，或用于制药业，如抗疟   疾的倍半萜内酯青蒿素，抗抑郁剂和抗病毒剂的倍半萜金丝桃素等。

目前，通过基因工程手段，利用表皮毛特异表达的启动子，对植物表皮毛 特别是腺毛次生代谢进行遗传改良，以培育能够大量合成和积累目标次生代谢 物的植物品种，受到愈来愈多的关注。

综上所述，为了改良棉纤维的品质性状或调控植物表皮毛次生代谢，本领 域迫切需要开发新的特异性良好的植物表皮毛特异表达启动子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的植物表皮毛特异表达启动子，所述启动子 可指导目的基因特异性地在植物表皮毛中表达。

本发明的目的还在于提供所述启动子的应用。

在本发明的第一方面，提供一种分离的核酸(启动子)，所述的核酸选自下 组：

(1)由SEQ ID NO：1中(1-1837)～(2043-2062)位所示的核苷酸序列构成；

(2)具有SEQ ID NO：1中(1-1837)～(2043-2062)位所示的核苷酸序列且 具有指导目的基因在植物表皮毛(包括腺毛或非腺毛)特异表达功能的核苷酸 序列；

(3)在严格条件下能够与(1)或(2)限定的核苷酸序列杂交且具有指导目的 基因在植物表皮毛特异表达功能的核苷酸序列；

(4)与(1)或(2)限定的核苷酸序列有70％以上(优选80％以上，更优选90％ 以上，最优选95％以上)相同性且具有指导目的基因在植物表皮毛特异表达功能 的核苷酸序列；或

(5)与(1)-(4)任一限定的核苷酸序列互补(优选完全互补)的核苷酸序列。

在另一优选例中，(1)中，具有SEQ ID NO：1中(1-1830)～(2053-2062) 位所示的核苷酸序列(较佳地由SEQ ID NO：1中(1-1830)～(2053-2062)位所 示的核苷酸序列构成)。SEQ ID NO：1中(1-1830)～(2053-2062)位所示的核苷 酸序列也即指所述序列可起始于SEQ ID NO：1中第1位至第1830位中的任一 位的碱基，终止于SEQ ID NO：1中第2053位至第2062位的任一位的碱基。