[发明专利]一种启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种启动子及其应用。

背景技术

植物在发育到一定时期是会发生自发的器官脱落，当植物遭遇逆境时，也常常脱落一些器官以度过难关。在不同植物中，叶片、果实、花等器官都可能存在脱落现象。脱落是主动的生理过程，它是高度协调一致的细胞结构、代谢以及基因表达变化的统一体现。

脱落在离层区发生。离层区是指植物本体和将要脱落器官之间几层特殊的细胞。它们与周围的细胞之间有明显的形态和生化特征差异，对同样的信号，离区细胞和相邻器官细胞可能做出不同的响应，这也是脱落发生的基础。

基因工程在很大程度上是将目的基因以一定的表达量在特定的组织中表达，因而需要一些调控外源基因有效表达的分子元件，其中启动子是最重要的一个。随着基因工程的不断发展，为了满足基因工程对不同功能启动子的需要，就必须分离一些新型有效的启动子。

按作用方式和功能，启动子可以分为组成型启动子、特异性启动子和诱导型启动子。组织特异性启动子(tissue-specific promoter)又称之为器官特异性启动子。在这些启动子调控下，基因的表达往往仅发生在某些特定的器官或组织部位，并往往表现出发育调节的特性。这种特异性通常以特定的组织细胞结构和化学物理信号为其存在的基础。典型的组织特异性启动子如水稻花药特异性启动子Osg6B、番茄花粉特异性启动子LAT52、烟草花药绒毡层特异性启动子TA29、玉米花粉特异性基因启动子Zm13、矮牵牛花药特异性启动子ChsA、拟南芥花药特异性启动子A9、油菜花药特异性启动子Bp4A和Bp10等。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种DNA片段。

本发明所提供的DNA片段为如下1)、2)、3)或4)所示：

1)序列表中序列1所示的DNA片段；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且具有相同功能的DNA片段；

3)与1)限定的DNA序列具有90％以上的同源性且具有相同功能的DNA片段。

所述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜。

扩增上述DNA片段全长或其任意片段的引物对也属于本发明的保护范围。

所述引物对中，一条引物序列如序列表中序列2所示，另一条引物序列如序列表中序列3所示。

含有上述DNA片段的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒也属于本发明的保护范围。

上述DNA片段在使目的基因在植物器官离层区中表达中的应用也属于本发明的保护范围。

上述应用中，所述植物具体为拟南芥，所述器官具体为花。

上述DNA片段在调节植物器官脱落中的应用也属于本发明的保护范围。

上述应用中，所述植物具体为拟南芥，所述器官具体为花。

植物的器官脱落，尤其是果实的脱落，对农作物是至关重要的性状。实验证明，本发明的DNA片段是一个离区特异的启动子，可以驱动目的基因特异地在植物的离区组织中表达，如驱动与脱落相关的基因(如细胞壁的水解酶类)，以促进果实的剥离；再如驱动抑制脱落的基因，防止在果实在成熟前脱落造成的产量损失。本发明的DNA片段还可以作为启动子的一部分，连接其它的顺式作用元件后获得其它特性，如增强表达活性或增加诱导表达能力。利用组织特异性启动子驱动目的基因在特定的组织或器官中表达，可以增强其表达效率，并减少基因异位表达对宿主植物造成的伤害或不利作用。因此，本发明的DNA片段具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为pCAMBIA1391质粒的物理图谱。

图2为阳性重组大肠杆菌的验证。

图3为启动子驱动GUS基因在离区中特异表达。

图4为GUS基因在不同组织中的表达检测。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、启动子的制备、确认和功能验证

一、启动子的制备和确认

PMD-18T-easy载体购自TaKaRa，产品目录号为D101A。

以1周龄拟南芥野生型植株为实验材料，提取其基因组DNA，并以总DNA为模板，用下述引物进行PCR扩增，，用pfu酶扩增。引物序列两端分别引如BamH1和EcoR1酶切位点，引物序列如下：

上游：GGATCCTGTGTGTGATTGTGTTATTGTGTCT(序列2)，引入BamHI酶切位点