[发明专利]一种植物地上部分特异启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地，本发明涉及一种植物地上部分特异启动子及其应用。

背景技术

启动子是基因表达调控的重要元件，是指基因中一段具有准确有效起始基因转录功能的DNA序列，通常位于基因上游。启动子通过与RNA聚合酶及其他蛋白辅助因子等反式作用因子的相互作用，来调控基因转录的水平及其时空表达的特异性。

目前植物转基因技术通常使用的是组成型启动子，如花椰菜花叶病毒CaMV的35S启动子。但组成型启动子调控的基因在植物发育各个时期和组织始终是持续高效表达的，没有时间和空间的特异性。因此，对于一些本来是可能改变农艺性状的基因，如果在不必要的部位和时期表达，可能对植物的生长发育带来毒害作用。这不但是一种不必要的资源浪费，还可能影响严重植物的生长发育。

目前还没有一种植物地上部分特异表达的启动子，因此本领域迫切需要筛选和开发有利于植物地上特异表达的启动子，以准确有效地改变植物农艺性状，实现植物的品系改良，更好地调控植物的生长发育。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物地上部分特异性启动子及其应用。

在本发明的第一方面，提供了一种启动子元件，所述的启动子元件是植物的景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶基因(SBPASE)的启动子，并且所述启动子具有植物地上部分特异启动功能。

在另一优选例中，所述的启动子元件选自下组：

(a)核苷酸序列如SEQ ID NO.：1所示的多核苷酸；

(b)核苷酸序列与SEQ ID NO.：1所示序列的同源性≥95％(较佳地≥98％)，且具有植物地上部分特异启动功能的启动子活性的多核苷酸；

(c)如SEQ ID NO.：1所示多核苷酸的5’端和/或3’端截短1-60个(较佳地1-30，更佳地1-6个)核苷酸，且具有植物地上部分特异启动功能的启动子活性的多核苷酸。

在另一优选例中，所述启动子元件是来源于十字花科(如拟南芥)的景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶基因(SBPASE)的启动子。

在另一优选例中，所述的植物地上部分特异启动功能表示，所述启动子在植物的非根部位(或非根部分)具有启动功能，但在植物的根部不具有启动功能。

在另一优选例中，所述启动子元件的序列如SEQ ID NO.：1所示。

在本发明的第二方面，提供了一种构建物，所述构建物含有外源基因以及与外源基因可操作连接的本发明第一方面所述的启动子元件。

在另一优选例中，所述的外源基因在天然状态下并不存在。

在另一优选例中，所述外源基因包括：抗性基因、筛选标记基因、抗原蛋白基因、RNAi基因、microRNA基因、生物制剂基因、或植物品质相关基因。

在另一优选例中，所述的抗性基因选自下组：抗除草剂基因、抗病毒基因、耐寒基因、耐高温基因、抗旱基因、抗涝基因、或抗虫基因。

在另一优选例中，所述的筛选标记基因选自下组：gus(β-葡萄糖苷酸酶)基因、hyg(潮霉素)基因、neo(新霉素)基因、或gfp(绿色荧光蛋白)基因。

在另一优选例中，所述的抗原蛋白基因选自下组：细菌类抗原蛋白(如霍乱毒素B，破伤风毒素等)、病毒类抗原蛋白(如犬细小病毒)、原生动物类抗原蛋白(如阿米巴病原LecA)、或自身抗原蛋白(如I型糖尿病的CTB-pins抗原蛋白)。

在另一优选例中，所述的生物制剂基因选自下组：α2b干扰素基因、或胰岛素样生长因子基因。

在另一优选例中，所述的植物品质相关基因选自下组：氨基酸改良相关基因、脂肪改良相关基因、淀粉改良相关基因、或雄性不育相关基因。

在本发明的第三方面，提供了一种表达盒，所述表达盒从5’至3’依次具有下述元件：本发明第一方面所述的启动子元件、基因ORF序列、和终止子。

在另一优选例中，所述的表达盒还包括选自下组的一种或多种元件：poly(A)元件、增强子、转运元件、或基因靶向元件。

在本发明的第四方面，提供了一种载体，所述载体含有本发明第一方面所述的启动子元件、或本发明的第三方面所述的表达盒。

在另一优选例中，所述载体选自：细菌质粒、噬菌体、酵母质粒、或植物细胞病毒载体、穿梭载体。

在本发明的第五方面，提供了一种宿主细胞，所述宿主细胞含有本发明的第四方面所述的载体、或其染色体整合有外源的本发明第一方面所述的启动子元件、或其染色体整合有本发明第三方面所述的表达盒。