[发明专利]植物组成型启动子Lip3及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的植物组成型启动子，特别是涉及来源于拟南芥属 (Arabidopsis)的假定型脂肪酶启动子Lip3，分离它的方法，包含它的重组 表达载体以及其用于改善农产品特性的用途。本发明的组成型启动子可应用于 诱导组成型基因(如除草剂抗性基因和指示基因)表达，因为它可以表达与其 表达位点无关的外源基因。而且，它可被广泛地用于研制改善其有用特性的转 基因植物。

背景技术

通常针对转化，用于组成性或者组织-特异性的表达植物基因的启动子，按 照它们的功能分类如下：

第一，诱导组成型基因表达的启动子。一种在植物中适宜的组成型启动子 可以是来源于花椰菜花叶病毒(CaMV)的35S RNA基因启动子并且被用作双 子叶植物的主要启动子。此外，稻类植物的肌动蛋白启动子和谷类的泛素启动 子通常用作适合单子叶植物的组成型启动子。最近，稻类植物的细胞色素C (OsOc1)启动子也被国内研究人员研制出来并利用(韩国专利登记编号 NO.10-0429335)。这些组成型启动子大多被引入用于植物转化的基本载体，以 促进用作选择标记的抗生素抗性基因、除草剂抗性基因和指示基因的表达。因 此，在研究方面阐明植物内部靶基因的功能时，它们被绝对优先考虑。

第二，种子-特异性启动子。种子-特异性启动子可以是稻类植物的主要贮 藏蛋白启动子。实际上，稻类植物的谷蛋白启动子已被用于研制金色稻米并被 广泛地应用于诱导单子叶植物的种子-特异性表达。而且，所述诱导双子叶植物 基因表达的种子-特异性启动子可以是来源于豌豆的植物凝集素启动子、来源于 卷心菜的napin启动子、来源于胡萝卜的DC-3启动子等。通过诱导拟南芥属植 物种子中γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)的基因表达，该DC-3启动子被用于 增加维生素E的产生。此外，还尝试用来源于绿色紫苏的油质蛋白启动子促进 种子-特异性表达并且已经申请了专利(韩国专利申请号NO.10-2006-0000783)。 这些种子-特异性启动子在种子本身作为食粮、食品或者作为食物原料的种子作 物中用于有用蛋白的积累以及有用物质的生成。

第三，在根部表达的特异性启动子。根部-特异性启动子还没有被商品化。 然而，来源于拟南芥属植物的过氧化物酶(prxEa)已被分离并确定其在根部特 异性地表达。此外，在从来源于甘薯的mads基因(ibMADS)和可诱导葡萄糖 的ADP葡萄糖焦磷酸酶(AGPase)分离之后，一些启动子是最近报道与特异 性的根部表达有关的。而且，这些启动子被证实可以促进短暂基因在胡萝卜和 萝卜根部-特异性地表达，并且已经登记专利(韩国专利登记号NO.10-0604186 和韩国专利登记号NO.10-0604191)。因此，可以预期这些根部-特异性启动子 应该用在根部本身作为食粮、食品或者作为食物原料的根部作物中用于有用蛋 白的积累以及有用物质的生成。

第四，对其它组织(如叶子)具有特异性的启动子。所述组织-特异性启动 子可包括二磷酸核酮糖羧化酶/氧合酶小亚基(rbcS)启动子，其来源于稻类植 物和谷类并强烈地诱导只在光合组织(如叶子)中的基因表达；RolD启动子， 来源于土壤杆菌(Agrobacterium)并在植物中诱导根部-特异性表达；patatin启 动子，来源于马铃薯并诱导块茎-特异性表达；八氢番茄红素合酶(PDS)启动 子，来源于番茄并在成熟植物中诱导果实-特异性表达，和oleocin启动子，来 源于卷心菜并确定可促进卷心菜花中花粉-特异性表达。本发明人也试图通过使 用绒毡层(tapetum)特异性BcA9启动子来诱导细胞毒素Bt蛋白的基因表达。 而且，我们已开发了雄性不育植株并申请了专利(韩国专利登记号 No.10-0435143)。

如上所述，已经从植物的各种组织中发现了很多启动子并且报道了它们实 现的效果。目前，正将它们在工业上研究和开发。然而，已经商品化或通过植 物研究人员应用的大多数通用启动子仅仅属于上述提到的情况。因此，根据开 发的意向，未来需要积极地开发更精确地控制基因表达的新的启动子。