[发明专利]植物根部特异表达Bt-Cry5B晶体蛋白在根结线虫防治中的应用

说明书

技术领域

本发明属于植物病虫防治技术领域，特别是涉及一种由根部特异启动子DNA-βpromoter驱动的Bt-Cry5B基因植物表达载体及其在根结线虫防治和研究中的应用。

背景技术

根结线虫是农业生产上危害最为严重的植物寄生线虫之一，其适应性强、传播途径多样、寄主范围包括单子叶与双子叶草本或木本植物等2000多种植物。近年来，随着对线虫侵染方式，植物自身抗病防御体系研究的不断深入，以及分子生物学理论和生物工程技术的不断发展，抗线虫基因的分子遗传操作技术已趋向成熟，为利用植物自身防御体系及线虫自身生理生化特点，通过基因工程手段，建立一个具有高效、经济、环保的线虫综合控防策略成为可能（Atkinson HJ,Urwin PE,McPherson MJ.Engineering plants for nematode resistance.Annual Review of Phytopathology，2003.41(1):615-639.；Williamson VM,Hussey RS.Nematode pathogenesis and resistance in plants.Plant Cell，1996，8：1735-1745；Williamson VM.Plant nematode resistance genes.Current Opinion in Plant Biology,1999,2:327-331；WilliamsonVM,Gleason CA.Plant-nematode interactions.Current Opinion in Plant Biology，2003，6：327-333）。

在过去的植物基因工程研究中，人们常使用组成型启动子表达外源基因，在这类启动子的控制下，外源基因在转基因植物所有的细胞以及整个发育阶段都表达。然而外源基因在受体植物体内持续、高效地表达，可能会改变植物的某些性状，从而对植物生长发育产生不利影响，严重地会导致植株死亡；另外，这种持续的组成型表达，从植物能量消耗角度来讲也是一种浪费，还可能带来食品安全性问题。严格地讲，组织特异性的启动子更适用于生产外源蛋白，因为这些蛋白可以集中表达在植物的某些部位从而更便于产物的加收。此外，根是植物生长发育的重要器官，也是根结线虫侵染植物的主要途径，研究根特异性启动子对根结线虫的防治具有重要意义。所以从植物生长发育和经济有效的角度以及抗病性的研究方面考虑，根组织特异性启动子也具有研究和应用价值。关翠平分离鉴定TYLCCNVY10分子上DNAβC1基因启动子（GeneBank登录号A3J19675)，组织化学检测表明，该启动子能够驱动gus基因在转基因植株的根部及韧皮部细胞特异性表达，是花椰菜花叶病毒(CMV)355启动子活性的10~16%（Cuiping Guan,Xueping Zhou，Phloem specific promoter from a satellite associated with a DNAvirus，Virus Research 115(2006)150-157）。