[发明专利]一种水稻花药特异表达启动子OsAnth3及其应用

说明书

本发明提供一种水稻花药特异表达启动子OsAnth3及其应用。本发明还提供了含有该启动子的表达盒、重组表达载体以及利用其获得相应宿主菌和转化子的方法。经染色实验验证，本发明的水稻花药特异表达启动子OsAnth3能够驱动目标基因在水稻花药中强表达，而其他部位几乎没有任何表达，证明本发明的启动子具有很强的组织特异性。将其应用于转基因品种的培育，能够以最小代谢负担而改变花药部分的生长特性，具有显著的潜在社会和经济价值。本发明将其应用于植物基因工程中，驱动目标基因在作物花药中特异表达，利用本发明的启动子与具有抑制或干扰花药生长功能的基因配合使用，干扰作物花药的生长发育，用于杂交育种研究；阻断基因飘移，防控转基因作物可能引起的生态风险。

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，本发明涉及一种水稻花药特异表达启动子OsAnth3及其应用，该启动子能够在水稻转基因工程中驱动目标基因在水稻花药中特异表达。

背景技术

水稻是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。在当今人口数量日益增长，而耕地面积不断减少的情况下，提高粮食单产，已成为确保我国粮食安全的重要途径之一。提高水稻产量在保障我国粮食安全中始终担当着重要角色。杂种优势的利用是提高水稻产量和改良作物品种的重要途径。然而，杂交水稻的常规育种方式，种质资源有限，转育周期长，受环境温度和光周期等条件的影响，使得杂种优势的潜力得不到更大的发挥。近年来，利用分子育种手段开展杂交育种，广泛的研究应用转基因水稻，解决了常规育种方法资源利用率低、育种周期长等瓶颈问题，提高杂交制种纯度，降低杂交制种成本。但是，转基因作物的基因漂移及其可能引起的环境后果，是转基因生态安全的潜在风险。

利用植物基因工程创建雄性不育则既为杂交制种提供可利用种质资源，又可阻断基因漂移，有效规避转基因生物生态安全等问题，具有广阔的应用前景。杂交制种创建雄性不育，造成植物花器官败育是必然途径，需要花粉或花药特异表达启动子引导。

因此在水稻这种单子叶模式生物中发掘和研究花药特异启动子具有重要的理论和实际价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种驱动目标基因在水稻花药特异性表达的启动子，获得含有该启动子序列的宿主菌、转化子的方法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花药特异表达启动子，所述水稻花药特异表达启动子OsAnth3包含下列序列之一或者下列序列的互补序列之一：

与SEQ ID No:1所示的DNA序列具有90％以上的同源性并且具有启动子功能的DNA序列；

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具有启动子功能的突变体或等位基因或衍生物；

与具有SEQ ID No:1所示DNA序列的植物杂交所得产物的DNA序列，该DNA序列具有启动子功能。

优选地，所述水稻花药特异表达启动子OsAnth3由序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列或其互补序列构成。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)的序列，本文中称为OsAnth3或启动子OsAnth3。

具体而言，本申请的发明人发现并且分离克隆了日本晴水稻(Oryza sativa Lcv.Nipponbare)中的1812bp的DNA序列，并鉴定了该DNA序列的功能，具有驱动目标基因在水稻花药中特异性表达的功能。

另一方面，本发明还提供一组扩增权利要求1或2所述的水稻花药特异表达启动子的全部或其任意片段的引物对，其特征在于，所述引物对包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所述，所述反向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。