[发明专利]甜橙根特异性启动子CsBFTP的分离及应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及一个甜橙根特异启动子CsBFTP的分离及应用，本发明的启动子可用于构建根特异表达的转基因植物；在植物响应激素和非生物胁迫等途径中有重要的作用；为植物的发育和生长提供必要的基础。 

背景技术

植物能根据外界环境变化调控特定基因的表达，以适应复杂多变的生长环境。真核生物的基因表达调控包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控。基因的成功转录是在上游启动子、RNA聚合酶、转录因子等一系列因素一起参与。真核生物中的TATA和CAAT框，它们决定了转录的起始位点和效率，负责和RNA聚合酶结合，启动基本转录过程。其中，转录水平受顺式作用元件和转录因子协调作用，是表达水平的关键环节。植物基因启动子中包括多种重要的顺式作用元件，在转录水平上参与调控下游相应基因表达，从而使植物能够抵御外界环境胁迫。驱动基因能够特异性表达的顺式作用元件由于功能的不同而各不相同，无法给出一个统一的结构，这些元件的结构可能有其自身的特点，它们对基因的特异性表达起到了决定性的作用。因此，对植物特异诱导的启动子进行研究有助于了解基因转录调控表达模式及调控机制，并应用于基因工程中提高或改进外源目的基因的表达。目前已经通过分子生物学的手段验证很多在组织中特异性表达和诱导表达的启动子，如FT/TF1基因家族中MFT通过与ABA信号途径中的ABI3和ABI5蛋白形成负反馈环调控拟南芥种子的萌发(Xi et al.,2010)。ABA在植物的逆境胁迫如干旱、低温、高盐条件下通过伴随着大量的物理变化和发育的改变来增强对逆境的抗性(Mansfieid et al.,1987)。 

BFT(BROTHER OF FT AND TFL1)基因作为FT/TF1基因家族中的一员，在植物的成花转变过程中有重要的作用。BFT在高盐胁迫下可通过与FD蛋白互作，抑制了FD蛋白与FT的互作引起植物的晚花(Jae et al.,2014)。除了接受植物发育信号在植物成花方面有重要作用以外，也有研究表明BFT在胁迫条件下可诱导表达(Minida et al.,2001；Chung et al.,2010)。150mM NaCl处理后可明显增强BFT基因的表达，并且高盐胁迫对BFT基因的诱导表达是依赖于ABA(Jae et al.,2011；Jae et al.,2014) 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，从甜橙品种锦橙中分离出一个在根中特异性表达启动子CsBFTP，利用该启动子的特异性转化拟南芥可获得转基因株系，该启动子上含有与些激素和非生物胁迫相关的元件，表明该启动子在植物响应激素和非生物胁迫等途径中有重要的作用。 

本发明的技术方案如下所述： 

本发明利用植物基因克隆技术，从甜橙品种锦橙(Citrus sinensis)基因组中克隆得到一个在根中特异 表达的启动子，它的核苷酸序列如表SEQ ID NO：1所示，序列的长度为1,575bp。申请人将该启动子命名为CsBFTP，申请人将该启动子与标记基因GUS融合，通过花序浸染法转入拟南芥中，验证了该启动子表达的特异性；通过对启动子序列进行预测发现该启动子上含有一些与激素和非生物胁迫诱导相关的元件，并对这些元件进行了验证，表明这个启动子在响应激素和非生物胁迫方面有重要的作用。 

更详细的技术方案见《具体实施方式》所述。 

附图说明

序列表SEQ ID NO：1是本发明克隆的在甜橙品种锦橙根中特异性表达的启动子CsBFTP的核苷酸序列。 

图1：是本发明的技术路线。 

图2：是CsBFT基因的表达分析。 

图3：是从锦橙基因组DNA中扩增CsBFT启动子的电泳图谱。图中标记说明：图左为DL2000marker。 

图中标注的是CsBFT基因在甜橙品种“锦橙”的不同部位根、茎、叶、花、果、花托、花瓣、雄蕊、子房中的表达情况。在基地取完后的材料马上在液氮中进行速冻，并在超低温冰箱中保存，备用。花是全开放的花，果是盛花期后一个月的幼果，花不同部位的分离是在冰上进行操作。 

图4：是原载体pCAMBIA1391Z和本发明构建的(重组)表达载体pCAMBIA1391+CsBFTP的物理图谱。 

图4标记说明：图4中的A图为原载体pCAMBIA1391Z的物理图谱；图4中的B图为本发明构建的表达载体pCAMBIA1391+CsBFTP的物理图谱。