[发明专利]一种高水平表达基因启动子Ospz4及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种从水稻中克隆出来的高水平表达基因启动子Ospz4及其应用方法。

背景技术

植物启动子是一段能与RNA聚合酶及其转录因子特异结合、决定基因转录起始的DNA序列，位于基因上游，由核心元件和上游元件构成。一个典型的启动子包括CAAT-box和TATA-box，它们分别是依赖DNA的RNA聚合酶的识别和结合位点，一般位于转录起始位点上游几十个碱基处。在核心启动子上游通常会有一些特殊的DNA序列，即顺式作用元件，转录因子与之结合从而激活或抑制基因的转录。一旦RNA聚合酶结合在启动子上即可启动转录过程，因此启动子是基因表达调控的重要顺式元件，它与RNA聚合酶以及其他蛋白辅助因子等元件的相互作用是启动子调控模式的实质。

植物基因工程中常用的启动子按其作用方式及功能可分为三类：组成型启动子(constitutive promoter)、组织特异性启动子(tissue-specific promoter)和诱导型启动子(induciblepromoter)。组成型启动子是指在该类启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，不受外界环境条件的影响，几乎在所有植物不同组织中都能表达，且表达水平没有明显差异。目前，植物转基因工程中使用的多是组成型启动子。典型的是烟草花叶病毒(cauliflower mosaic virus,CaMV)35S启动子，被广泛应用于双子叶植物转基因研究中。还有广泛应用于单子叶植物转基因工程研究的水稻Actin1和玉米Ubiquitin启动子。

近年来，植物启动子已被大量地研究，并且在农作物的分子遗传改良领域得到了广泛的应用。Zheng等利用Gt1基因启动子将菜豆球蛋白（β-phaseolin）基因特异表达于水稻种子的内胚乳中，获得了高蛋白质含量的水稻种子。Kasuga等利用rd29A启动子驱动来自拟南芥的转录因子DREB1A或CBF1，在转基因拟南芥中表达，有效地提高了抗寒力，而且对植物的生长影响甚微。

为了便于开展水稻的遗传改良研究，我们在水稻基因组芯片分析的基础上，克隆到一个在水稻中高水平表达基因5’末端启动子区域1.6-kb的DNA片断,命名为Ospz4启动子。转基因研究结果证实，水稻Ospz4启动子能高效启动外源基因的表达，具有很好的生产应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种从水稻中克隆出来的高水平表达基因启动子Ospz4及其应用方法。

一种高水平表达基因启动子Ospz4，序列如SEQ NO:1。

启动子Ospz4序列还包括将SEQ NO:1的整个序列改变不超过10%的碱基序列。

所述的基因启动子Ospz4的应用方法，能够启动外源基因的表达。

Ospz4启动子驱动下游基因在转基因水稻植株的根、茎、叶、花、胚乳和芽中表达，以及在转基因烟草叶脉中表达。

Ospz4启动子经PlantCARE（http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）软件分析表明，翻译起始位点上游-131到-139位点之间有一个可能的TATA盒，-196到-200之间有一个可能的CAAT盒，该序列中存在G-BOX元件和5UTR Py-rich stretch元件，这些元件可能参与基因的表达调节。

SEQ NO:1

-1690CCATAAA TCAACTATAA ACATATTTTT AAGAGATAAA

-1630ATAAAATATA AGAGTAGCGG ACTACAGATC TGCAGCATGA AATCCAAGAC GTAATGTGTG

-1570TATGACAGGT AGGACTAGAT ATTAATAGTG TAATAAGTAT TATTGTATGA ATTAGCTATT

-1510ATATTGACTA TAAATAATTT AAAGATAGTA GTTGACTATA CTATTAAACT TCCTCTTACT

-1450CGTATTTTCA ACAAATTCTG TTTAAGAAAG GAAGATCGCA AATTTGTGGA TCGCGAGGGA

-1390TACGGTAGTA GATTGCGGGG GGCAAGGAGC AAAAATCACG AGTCCCCAAA ACGTCGCACG