[发明专利]一种特异性启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种特异性启动子及其应用。

背景技术

目前在植物表达载体中广泛应用的启动子是组成型启动子。例如，绝大多数双子叶转基因植物均使用CaMV35S启动子，单子叶转基因植物主要使用来自玉米的Ubiquitin启动子或获来自水稻的Actinl启动子。在组成型表达启动子的控制下，外源基因在转基因植物的所有部位和所有的发育阶段都会表达。然而，外源基因在受体植物内持续的高效的表达不但造成浪费，往往还会引起植物的形态发生改变，影响植物的生长发育。

为了使外源基因在植物体内有效发挥作用，同时又可减少对植物的不利影响，目前对特异表达启动子的研究和应用越来越重视。例如，种子特异性启动子、果实特异性启动子、叶肉细胞特异性启动子、根特异性启动子、损伤诱导特异性启动子、化学诱导特异性启动子、光诱导特异性启动子、热激诱导特异性启动子等。这些特异性启动子的克隆和应用为在植物中特异性地表达外源基因奠定了基础。例如，瑞士CIBA-GEIGY公司使用PR-IA启动子控制转基因烟草中Bt毒蛋白基因的表达，由于该启动子可受水杨酸及其衍生物诱导，通过喷洒廉价、无公害的化学物质，诱导抗虫基因在虫害重发生季节表达，显然是一个十分有效的途径。

胚是种子中最重要的部分，是植物的原始体。胚的发育和早期萌发是一个非常复杂的、由多基因控制的过程，往往都是通过突变体分析来鉴定这个过程中一些基因和调控元件，但这类突变体很多是致死的，不利于进一步的分析，因此通过特定方法来分离这些基因和元件是势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种特异性启动子及其应用。

本发明提供的特异性启动子，获自水稻品种日本晴，命名为OsEGSP1(Oryza sativa embryo and germination special promoter1)，为如下1）或2）或3）的DNA分子：

1）序列表中序列1自5’末端第1-1457位核苷酸所示的DNA分子；

2）在严格条件下与1）限定的DNA序列杂交且编码具有启动子功能的DNA分子；

3）与1）限定的DNA序列具有90%以上同源性且具有启动子功能的DNA分子。

所述严格条件为在0.1×SSPE（或0.1×SSC）、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

所述DNA分子作为启动子的应用也属于本发明的保护范围。

本发明还保护所述DNA分子在启动目的基因表达中的应用。所述目的基因具体可为GUS基因。用所述DNA分子启动GUS基因表达的具体方法如下：（1）将所述DNA分子插入pCAMBIA1391Z的多克隆位点，得到重组质粒；（3）将所述重组质粒导入出发植物并进行培育，在所述出发植物中由所述DNA分子启动所述重组质粒中的GUS基因表达。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述植物具体可为水稻，更具体可为水稻品种日本晴。

所述启动目的基因表达具体可为启动目的基因在植物种子的胚中特异性表达。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述植物具体可为水稻，更具体可为水稻品种日本晴。

所述启动目的基因表达具体可为启动目的基因在在植物种子萌发早期特异性表达。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述植物具体可为水稻，更具体可为水稻品种日本晴。所述萌发早期具体可为萌发第1至6天。

本发明中通过启动子捕获技术鉴定出一个在胚中特异性表达且在萌发早期特异性表达的启动子。本发明提供的启动子具有广泛应用前景，例如用该启动子启动可视性标记基因表达可以在芽期除去杂苗，用该启动子启动抗除草剂基因表达可以在芽期喷施芽期灭生性除草剂来防止杂草。

附图说明

图1为水稻品种日本晴和株系I997的胚的GUS染色照片。

图2为Tail-PCR获得T-DNA侧翼序列过程中的电泳图。

图3为T-DNA插入位置示意图

图4为OsEGS1基因在水稻中的表达模式。

图5为OsEGSP1启动子克隆获得过程中的电泳图。

图6为OsEGSP1启动子中预测到的一些器官或组织特异性表达的相关元件。

图7为部分T0代植株的PCR鉴定图谱。

图8为GUS染色的照片。

图9为GUS活性测定的结果（实验一）。

图10为GUS活性测定的结果（实验二）。

具体实施方式