[发明专利]植物诱导型启动子及其应用

说明书

本发明公开了一种植物诱导型启动子及应用。该启动子的核苷酸序列为序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。实验证明，在NaCl、PEG和ABA不同浓度和不同处理时间下，启动子HbHAK2均可驱动GUS基因的表达；但在不处理(对照)、低温(4℃)和高温(42℃)胁迫下，HbHAK2不能驱动GUS基因的表达。表明HbHAK2‑744bp启动子是一种新型的诱导型启动子，在盐或干旱胁迫或ABA诱导下均具有较强的启动子活性,可诱导目标基因表达以适应环境。该启动子可应用于抗逆基因工程载体构建、植物抗逆分子机制研究和农作物耐盐、抗旱转基因育种。为植物的遗传改造提供了一条经济、快速、有效的途径。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学领域中的一种植物诱导型启动子及其应用。

背景技术

土壤盐渍化、干旱等逆境是植物生长、发育的主要环境限制因素。植物无法逃避逆境，只能应对。因此，植物演化形成一套感知逆境胁迫、传导逆境信号，并在分子、细胞和生理水平上响应的精细调控机制。许多研究表明，各种逆境胁迫作用于植物细胞，不仅在转录后水平调控，还在转录水平调控，诱导逆境响应基因的表达以适应环境。

植物诱导型启动子可以精细调节植物在受到外界刺激时基因的表达。诱导型启动子的研究一直是植物转录表达调控的热点问题，特别是诱导型启动子在植物抗逆转基因育种中作为关键元件备受关注。目前诱导型启动子主要集中在生物和非生物胁迫诱导启动子方面，包括响应干旱、高盐、高温、冷害、病害和外源ABA胁迫的启动子，其中一些启动子已广泛应用于植物抗逆转基因育种中。例如，拟南芥Rd29启动子已成功应用于抗旱转基因小麦育种；高盐、干旱和ABA诱导启动子OsNCED3、Wsi18已应用于水稻抗逆转基因育种。尽管目前已克隆出一些逆境诱导型启动子，但还是不能满足不同植物不同转基因育种的要求，仍需挖掘和研究新的逆境诱导型启动子。特别是从特殊生境植物克隆逆境诱导启动子的研究还是比较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种植物逆境胁迫诱导型启动子。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种DNA分子。

上述DNA分子是植物HbHAK2启动子，来源于野大麦(Hordeum brevisubulatum(Trin.)Link)，为如下1)或2)或3)：

1)序列表中SEQ ID No.1所示的DNA；

2)在高严谨条件下与序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列杂交且具有启动子活性的DNA分子；

3)与所述1)或2)的核苷酸序列具有65％以上的同一性，且具有启动子活性的DNA分子；具体的，所述同一性为90％以上；再具体的为95％以上；再具体的为96％以上；再具体的为97％以上；再具体的为98％以上；再具体的为99％以上。

其中，序列表中的SEQ ID No.1所示的核苷酸序列由744个脱氧核糖核苷酸组成。

上述高严谨条件是指，将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS)中，65℃预杂交30min；弃预杂交液，加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS，同位素标记的核苷酸片段)，65℃杂交12h；弃杂交液，加入洗膜液Ⅰ(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，5％SDS)，65℃洗膜2次，每次30min；加入洗膜液Ⅱ(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，1％SDS)，65℃洗膜30min。

本发明的DNA分子(启动子活性片段)还包括与序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列杂交且具有启动子活性的核苷酸序列互补的核苷酸序列。这里使用的术语“互补的”系指遵循碱基配对原则产生的之意。