[发明专利]增强表达的内含子序列及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强表达的内含子序列及其用途，特别是涉及一种增强表达的水稻MBF1转录因子的内含子及其用途。

背景技术

植物遗传工程的最新进展为改善植物性状的工程打开了新的大门，如植物抗病性、昆虫抗性、除草剂耐受性、提高产量、改善植物可食用部分的营养质量和增强从植物中获得的终端消费产品的保质期或稳定性。因此，具有分子功能的目的基因可以被适当的整合入植物的基因组以传递不同或者改善性状或质量。适宜的基因表达速率在得到所需要的表型中发挥重要作用。基因表达速率主要受到特定基因的启动子、位于5’非转录区和5’非翻译区内的额外DNA序列及终止子序列的调节。启动子是位于基因5’末端的部分DNA序列，其含有RNA聚合酶启动转录以至于蛋白质合成随后可以继续进行的信号。位于5’非转录区内的调节性DNA序列调节应答特定生物性刺激（例如病原体感染）或非生物刺激（例如盐胁迫、热胁迫、干旱胁迫）的基因表达。此外，已经鉴定了以不依赖位置和方向的方式提高位于附近基因的表达水平的其它所谓“增强子”序列。

除了位于基因非转录区内的元件（例如启动子、增强子）以外，已报道了类型广泛的生物（例如线虫、昆虫、哺乳动物和植物）中的一些内含子具有增强基因表达的特性。在植物中，相对于缺少内含子的构建体而言，在基因构建体内包含一些内含子导致增加mRNA和蛋白质累积。这种效应被称作基因表达的“内含子介导性增强（IME）”。已知在植物中刺激表达的内含子已经在玉米基因和水稻基因中得到鉴定。类似地，已经发现来自双子叶植物基因的内含子可以提高基因的表达速率，如来自矮牵牛、马铃薯和拟南芥的内含子。且已经证实在内含子剪接位点内的缺失或突变降低基因的表达，表明剪接作用可能是IME所需要的。

通过内含子增强基因的表达不是普遍现象，因为向重组表达盒插入一些内含子未能增强表达，例如来自双子叶植物基因的内含子（来自豌豆的rbcS基因、来自菜豆的菜豆蛋白基因和来自马铃薯的stls-1基因）和来自玉米基因的内含子（adh1基因第9内含子、hsp81基因第1内含子）。因此并非每一内含子都可以在转基因植物中操纵外源基因或内源基因的基因表达水平。内含子序列内必须存在何种特征性或特异性序列特点以增强给定基因表达在现有技术中是未知的，并且从现有技术中不可能预测给定的植物内含子在使用时是否将引起IME。

将外来基因导入新的植物宿主并不总是导致引入基因高表达。此外，若处理复杂性状，有时候需要以时间差异表达方式或空间差异表达方式调节数个基因。例如，玉米Ubi1启动子表达量很高，容易导致外源蛋白大量积累而影响作物生长；水稻Actin1启动子在玉米的生殖组织中表达量比较高，而在营养组织中表达偏低。内含子原则上可以对此进行调节。为了解决上述缺陷，以便产生更好的具有复合性状的转基因作物，需要获得更多具有增强表达特性的内含子用于构建适宜的重组DNA构建体。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强表达的内含子序列及其用途，即新的分离自水稻（Oryza sativa）的MBF1（Multiprotein bridging factor1）转录因子的内含子，所述内含子与其它启动子组合后，使异源核苷酸序列能够在植物组织中高效表达。

为实现上述目的，本发明提供了一种内含子，其核苷酸序列包括如下序列：

（a）具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

（b）在（a）中的核苷酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个核苷酸且具有增强基因表达特性的由（a）衍生的核苷酸序列；或

（c）在严格条件下与（a）或（b）限定的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。

上述严格条件可为在6×SSC（柠檬酸钠）、0.5%SDS（十二烷基硫酸钠）溶液中，在温度65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜1次。

为实现上述目的，本发明还提供了一种嵌合启动子，包括至少一个所述内含子，所述内含子有效连接至少一个任意启动子。

在上述技术方案的基础上，所述启动子来源于植物或病毒。

进一步地，所述启动子可以为Ubi基因启动子。所述Ubi基因启动子可以为玉米Ubi基因启动子

更进一步地，所述Ubi基因启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

优选地，所述嵌合启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。