[发明专利]大豆逆境诱导基因启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一个大豆逆境诱导基因启动子及其在转基因植物中的应用。

背景技术

启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达的起始时间和表达程度。启动子本身并不控制基因的功能，转录因子可以与基因的启动子结合而调控基因的表达。高等植物基因启动子主要可以分为三种类型：组成型启动子、组织特异性启动子与诱导型启动子。组成型启动子是应用最早、最广泛的一类启动子。其中应用最广泛的CaMV35S启动子为广大植物学工作者所认可。该启动子从花椰菜花叶病毒中克隆得到的，在植物的大部分组织中都具有高效的表达，CaMV35S启动子是基因功能鉴定的首选启动子。组织特异性启动子是一种只在特定组织中表达的启动子，如：根特异性表达启动子，种子特异性启动子等。而诱导型启动子在正常生长条件下几乎不表达，在特定诱导条件下才可以驱动目的基因的表达。

随着组成型启动子（如CaMV35S启动子）的广泛应用，人们发现组成型启动子并不适合通过基因工程手段改良作物性状。因为组成型启动子不仅可以驱动目的基因的超表达，而且这种超表达没有时间与空间的限制，即：在任何时间、任何地点目的基因的表达量均很高。这将造成植物自身能量消耗变大，所以组成型超表达的转基因植株多表现出植株矮小等形状。为了避免这个问题，组织特异性启动子与诱导型启动子的开发利用成为基因工程研究的一个热点。

植物诱导型启动子是指在某些特定的物理或化学信号的刺激下，该种类型的启动子可以大幅度地提高基因的转录水平。在没有信号刺激时，该启动子驱动的基因不表达或表达量很低。而在需要基因表达（具有相应信号刺激）时该基因大量表达，从而合理利用植物自身能量，达到调节植物信号并使植物适应刺激因素所带来的影响。植物逆境诱导启动子为在逆境条件下诱导表达的一类启动子，主要逆境胁迫为盐、盐碱、干旱及低温等。近年来随着气候变化等因素，低温、干旱与盐等环境因素对农作物的产量造成很大影响。为了提高作物的抗逆性以应对不良环境对农作物的影响，人们分离并鉴定了大量逆境诱导启动子。

发明内容

本发明的目的是提供大豆逆境诱导基因启动子。

大豆逆境诱导启动子GmNCED1基因，其核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示；

所述的逆境诱导，是受盐碱、干旱、低温或植物激素ABA胁迫诱导。

大豆逆境诱导启动子GmNCED1基因的制备方法，它是以“吉育72”基因组DNA为模板，用引物： 

NCED-F：gttatacacgtagatgcatgc

NCED-R：catgtgatggtgttggaattg

PCR扩增。

大豆逆境诱导启动子GmNCED1基因在培育转基因植物中的应用。

本发明提供了一个大豆逆境诱导启动子GmNCED1，它涉及到以大豆（吉育72）基因组DNA为模板，利用染色体步移技术克隆GmNCED1基因启动子。GmNCED1基因启动子可以受盐碱、干旱、植物激素ABA以及低温胁迫所诱导，对盐胁迫极为敏感，基因主要在植物的根部表达；更适合利用植物基因工程手段培育抗逆作物新品种；为基因工程育种提供了优质的启动元件。

附图说明

图1为大豆逆境诱导启动子GmNCED1的PCR检测，其中，M：DNA Marker DL2000；1：阴性对照；2：启动子PCR产物。

图2为GmNCED1基因启动子与GUS融合表达载体图。

图3为GUS组织化学染色结果。

具体实施方式

实施例1 提取大豆基因组DNA

将大豆“吉育72”（购买于种子公司）种子播在液体营养钵中，放在培养室中进行培养。取生长大豆幼苗嫩叶，按照植物基因组DNA小量提取试剂盒进行提取大豆基因组DNA。提取步骤如下：

（1）在 65℃水浴中预热buffer S1，同时预热洗脱缓冲液（EB）；

（2）取适量鲜嫩的大豆叶片，在液氮中充分碾磨；

（3） 转移研磨成功的细粉（约100mg）到一个新的的1.5ml EP管中，加入550μL 65℃预热buffer S1和7μL RNA酶，涡旋震荡至完全混合，室温条件下静止放置10分钟；

（4）在离心管中加入130 μL的buffer S2，需要涡旋震荡至完全混合，放入离心机内12000 rpm离心5 分钟；