[发明专利]一种植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术和植物基因工程技术领域。具体而言，本发明涉及一种植物干旱胁迫诱导表达启动子及其应用，该启动子能够在水稻转基因调控体系中在干旱条件下驱动目标基因在植株中表达。

背景技术

环境变化对农业生产的影响日益严重，恶劣的环境条件特别是在作物灌浆和结实期出现的恶劣环境几乎可以让农民颗粒无收，造成重大经济损失。而植物生长在固定的环境条件，需要适应环境条件的变化，使自己的生长发育过程与所处的环境条件相适应，适应环境条件变化的能力对植物而言是至关重要的。

干旱等非生物胁迫是自然界常见的不利环境因子，它们严重地制约了植物的生长发育。植物生长在土壤里，自身不能移动，为了抵抗或适应干旱等不利的环境因子，植物自身会诱导表达一批应答基因，产生一些使细胞免受干旱等胁迫伤害的功能蛋白、渗透调节物质以及传递信号和调控基因表达的转录因子。已有文献报道从植物中分离了一些抗逆相关基因和一些逆境应答的启动子，如Garcia等研究了SalT启动子，Kasuga等研究过RD29A启动子。但在重要农作物水稻中尚未分离到受干旱诱导表达的启动子用于植物抗逆遗传工程。

此外，前人关于利用干旱等逆境诱导基因及其启动子提高植物抗逆性的实验证据基本上是以拟南芥或烟草等模式植物为研究体系而得到的结果，而这些结果能都成功地在禾谷类作物中体现还很少有报道。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，并且水稻抗旱研究日益受到人们的关注，因此，干旱特异诱导性启动子的分离和鉴定对于水稻抗旱遗传改良显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种驱动外源基因在干旱诱导条件下表达的启动子、获得含有该启动子序列的转化子以及该启动子的应用。其中，本文中所涉及的“植物”是指单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2，所述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2包含序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列。序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列为来源于日本晴水稻（Oryza sativa L cv.Nipponbare）的水稻干旱诱导表达启动子，本文中称为PosDro2或启动子PosDro2。

优选地，本发明提供的植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2的DNA序列为SEQ ID No:1所示的序列，即PosDro2或启动子PosDro2。

另一方面，本发明提供一种植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2，其DNA序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列有至少80%同源性；或者，所述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2为在SEQ ID No:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或等位基因或衍生物；或者所述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2具有与SEQ ID No:1所示的DNA序列杂交的产物。并且这些植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列具有相同功能，即驱动目标基因在干旱胁迫诱导下植物中表达。

另一方面，本发明还提供一种包含上述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2的表达盒。

又一方面，本发明还提供一种重组表达载体，所述重组表达载体包含上述的植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2，在所述重组表达载体中，所述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2连接于待表达的基因序列的上游；优选地，所述待表达的基因为Gus基因，所述重组表达载体为pCAMBIA1391-PosDro2，该重组表达载体为将SEQ ID No:1所示的序列即PosDro2或启动子PosDro2构建于pCAMBIA1391中得到的重组表达载体，本文中称为pCAMBIA1391-PosDro2。

在一种优选实现方式中，为了提高植物的耐旱性，待表达基因采用具有耐旱性或能够提高植株耐旱性的基因。

另一方面，本发明还提供一种宿主菌，所述宿主菌包含本发明提供的上述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2、上述表达盒、或上述重组表达载体；优选地，所述宿主菌为根癌农杆菌。

另一方面，本发明提供一种转化子，所述转化子包含本发明提供的上述植物干旱胁迫诱导表达启动子PosDro2、上述表达盒、上述重组表达载体、或上述宿主菌。其中，所述转化子优选为转基因细胞系、愈伤组织或植株。