[发明专利]一种水稻雄配子体高度特异表达启动子OsPoll1及其应用

说明书

本发明提供一种水稻雄配子体高度特异表达启动子OsPoll1及其应用。本发明还提供了含有该启动子的表达盒、重组表达载体、以及所述启动子的应用。具体而言，本发明的发明人从日本晴的DNA序列中意外发现一段具有罕见特异性的启动子片段，该启动子可以驱动外源基因在水稻雄配子体中高度特异表达，而在其他任何部位均未发现明显表达。本发明克隆、分离并利用GUS染色方法鉴定了该启动子在雄配子体中的特异性。本发明所获得的启动子可有效用于水稻雄性不育的分子机理研究，及杂交水稻的应用研究，并且考虑到本发明启动子特异性表达的部位的特殊性，其在改良水稻品种方面的应用很可能为转基因水稻的发展带来深远影响。

技术领域

本发明涉及生物技术和作物基因工程技术领域。具体而言，本发明涉及一种水稻雄配子体高度特异表达启动子及其应用，该启动子能够在作物基因工程中驱动目标基因在雄配子体中高度特异表达，从而达到研究水稻雄性不育分子机理的目的。

背景技术

杂种优势的利用是提高作物产量和改良作物品种的重要途径之一。三系及两系杂交稻的成功正是雄性不育系的实际应用。在植物基因工程创建雄性不育过程中，造成植物花器官败育是必然途径，花粉(花药)特异性表达启动子与育性的研究密切相关。目前已在不同物种中发现了多种花粉特异性启动子，其特异型表达机理也得到初步分析。如在烟草中发现的花药绒毡层特异表达基因启动子TA29，呈现严格的花药专一性。Mariani等将启动子TA29分别与核酸酶Bamase和RnaseTl基因融合后转化植物，这两种核酸酶基因在花药中特异表达，破坏绒毡层，获得雄性不育烟草和油菜，开创了基因工程创造雄性不育系的先河，至今已在烟草、油菜等植物上获得成功。但是，这种来自于双子叶植物的启动子大都难以在单子叶农作物中表达，因此，要获得广泛应用于作物生产实践的基因工程雄性不育系材料，必须从单子叶植物中发掘和利用新的启动子。

水稻是中国乃至世界上最重要的粮食作物之一，也是良好的单子叶植物模式生物。但是，当前广泛使用的水稻启动子中，大部分都是组成型启动子，其在多数或全部组织中保持持续的活性，这会增加植物的代谢负担，影响植株发育。

因此从水稻中发掘花粉(花药)特异启动子，从分子水平上揭示花粉发育的机理特别是花药花粉基因特异表达调控至关重要。但是，目前所报道的花粉特异启动子还很少，难以满足研发和生产的需要。尤其是在雄配子体中特异表达的启动子，更是从未见过有相关报道。

因此，本发明希望提供一种雄配子体高度特异表达启动子，为雄性不育植物基因工程和杂交水稻研究提供可用的遗传资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种驱动外源基因在水稻雄配子体高度特异表达的启动子，获得含有该启动子序列的宿主菌、转化子以及该启动子的应用。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种水稻雄配子体高度特异表达启动子，所述水稻雄配子体高度特异表达启动子包含下述序列之一或者下述序列的互补序列之一：

(a)SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列；

(b)SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列；

(c)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中添加一个或多个核苷酸后所获得的核苷酸序列；

(d)在SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列中添加一个或多个核苷酸后所获得的核苷酸序列；

(e)与SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列具有至少90％同源性的核苷酸序列；

(f)与SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列具有至少90％同源性的核苷酸序列；

(g)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中取代一个或多个核苷酸后所获得的核苷酸序列；

(h)在SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列中取代一个或多个核苷酸后所获得的核苷酸序列；