[发明专利]棉花热激转录因子基因GhHsf39的启动子及其应用

说明书

本发明是基因工程与分子育种领域，公开了一种棉花热激转录因子基因GhHsf39的启动子及其应用；所述启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。在植物受到非生物胁迫时，pghhsf39可以调控目的基因的表达。本发明从陆地棉中克隆的pghhsf39序列在受到不同的非生物胁迫刺激时，它可以上调GhHSF39基因的表达量。利用本发明的pghhsf39启动子与目的基因相连接形成表达盒，通过遗传转化，可以获得受逆境胁迫调控目的基因表达的转基因植物。pghhsf39的发明为研究植物抗逆、抗病等提供了重要的启动子元件，因而具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及的是一个基因工程技术领域的基因启动子及其用途，属于生物技术领域，具体涉及一种棉花热激转录因子基因GhHsf39的启动子及其应用。

背景技术

绝大部分植物不能自主选择生长条件，因此需要根据不断变化的环境条件调整各种生理活动，以完成必要的生命过程。基因的表达调控主要是通过启动子来实现基因在转录水平上的变化，从而实现植物生长发育与代谢调节。启动子是位于基因上游的一段特定区域内的核苷酸序列，一般含多种顺式作用元件，这些顺式作用元件和各种反式作用因子协同作用，调控RNA聚合酶在特定的时间和空间上对基因进行不同水平的转录。

依据植物体内启动子启动基因转录的方式，可将其分为三种：组成型、组织或器官特异型、诱导型。前两种启动子启动基因的方式是持续性的，无条件的，RNA和蛋白质的表达是稳定的，因此这两类启动子在利用的时候存在一定的弊端。它们无法从时空上特异的调控基因的表达，会导致所启动的基因在植物体内持续表达，过度消耗细胞的物质和能量。例如烟草花叶病毒35S启动子(CaMV35)。它会驱动外源基因在植物的所有组织和器官中持续高水平表达，很可能会对植物的正常生长造成一定的危害。

诱导型启动子的特点是只在某些特定的物理化学或生物刺激出现的时候才启动或提高基因的表达，这类启动子可以快速有效地诱导目的基因的“开、关”，可根据需要在植物特定发育阶段、组织器官或生长环境下接受诱导信号，启动基因表达；也可以随着刺激的消除而解除诱导，停止基因的表达。这样不仅能有效地发挥基因的作用，又不会造成植物体内物质和能量的浪费，因此克隆各种不同的诱导型启动子对于植物基因工程育种具有重要意义。

目前，已经在不同植物中有关诱导表达启动子的报道。但是，在棉花上有关受到高温、干旱以及高浓度盐等逆境诱导表达的启动子还没有报道。本专利以棉花为材料克隆了pghhsf39启动子，该启动子在棉花植株遇到不同非生物逆境胁迫时可以快速启动或上调GhHSF39基因的表达。此外，本发明通过分子生物学手段建立了pghhsf39启动子与报告基因的表达盒，通过转基因的功能分析，证实其可以作为植物基因工程的有效启动子来控制不同的目的基因的表达，从而完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一个受非生物逆境诱导的基因的启动子，具体为一种棉花热激转录因子基因GhHsf39的启动子及其应用，为植物抗逆基因工程育种提供支持。该启动子具有多个特点：(1)可以响应多个不同逆境因素，例如高温、干旱、高盐以及高pH；(2)启动子具有相应快速的特点：当棉花受到各种非生物逆境胁迫时，GhHSF39基因启动子会迅速上调目的基因的表达量；当胁迫消失时，目的基因的表达水平又会迅速降低，恢复到原来水平。由于pghhsf39启动子具有快速响应的特点，因而可以有效减少植物的能量消耗。

本发明是通过以下技术方案实现的，

第一方面，本发明涉及一种核苷酸pghhsf39，所述核苷酸的序列如SEQ ID NO.1所示。

第二方面，本发明涉及一对用于扩增所述核苷酸pghhsf39的引物对，序列分别如SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3所示。

第三方面，本发明涉及一种重组载体，包含所述核苷酸pghhsf39，如pMD19-T克隆载体、重组载体pEarleygate101-pghhsf39::GhHSF39-YFP等。