[发明专利]一种诱导启动子NtPCS1P及其应用

说明书

本发明公开了一种诱导启动子NtPCS1P及其应用，属于生物技术和植物基因工程领域，其核苷酸序列包括如下（a）或（b）或（c）的序列：（a）具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或（b）与a）限定的核苷酸序列具有75%以上一致性，且具有启动子功能的DNA分子；或（c）在高严谨条件下与（a）或（b）限定的核苷酸序列杂交且具有启动子功能的DNA分子。本发明的NtPCS1P可作为构建植物表达载体的元件，将其连接在目的基因之前，使目的基因的表达受锌和/或镉诱导。因此，本发明的NtPCS1P对通过启动目的基因在锌和/或镉胁迫下的高表达，来提高转基因植物对锌和/或镉的耐受性，具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术和植物基因工程领域，具体为一种诱导启动子NtPCS1P及其应用。更具体的，本发明是一种来源于烟草的锌和/或镉诱导启动子NtPCS1P及其应用。

背景技术

启动子(Promoter)是一段RNA聚合酶(RNA polymerase，RNA Pol)识别、结合和起始转录的特定DNA序列。植物基因启动子作为重要的顺式作用元件，是位于结构基因5′端上游区的DNA序列，能指导全酶与模板的正确结合，活化RNA聚合酶，并使之具有起始特异性转录的形式，并决定转录的方向和效率以及所使用的RNA聚合酶类型，是转录调控的中心。

生物在生长发育中，根据自身和环境定时、定位、定量地表达特定基因，这种能力是通过生物的DNA顺式作用元件(cis-acting elements)与反式作用因子(trans-actingfactors)或环境中的温度、光照等因素的互作来实现的，其中，启动子的作用尤为关键。

植物基因的启动子按其基因的表达方式，分为：组成型启动子(即基因的表达不受时空限制和某种物质的诱导而在植物中表达出来)、诱导型启动子(其基因的表达受某种物质的诱导，没有诱导物存在，基因表达水平很低甚至没有)和组织特异性启动子(其基因的表达分布在植物的某个组织或器官中)。

重金属是指密度大于5g·cm^-3的一类金属元素，大约有40种，主要包括镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡等。许多重金属是植物必需的微量营养元素，但这些重金属在细胞内的过量积累，同样会对植物产生毒害作用，比如锌。另外，一些重金属不是植物必需的营养元素，并且对植物生长具有显著的毒性，比如镉。

近年来，随着现代生物技术的发展，人们开始利用基因操控的方法，来提高植物对重金属的耐受性。使用组成型的强启动子诱导目的基因转化植物时，往往会由于目的基因表达的时间(发育阶段特异性)或空间(组织器官特异性)不能很好地控制，而导致效果不明显，或者由于这些组成型启动子诱导基因表达量太高，而对植物的生长发育造成影响。因此，要避免以上问题，就很有必要克隆更多的组织器官特异性或者特定条件诱导性表达的启动子，这样可以根据需要，选择不同的启动子诱导目的基因在适合的时间或空间表达。

为此，本发明人经过长期研究，发现了一个来源于烟草的锌和/或镉诱导启动子，在植物基因工程改造中具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对使用组成型的强启动子诱导目的基因转化植物时，往往会由于目的基因表达的时间(发育阶段特异性)或空间(组织器官特异性)不能很好地控制，而导致效果不明显，或者由于这些组成型启动子诱导基因表达量太高，而对植物的生长发育造成影响的问题，提供一种诱导启动子NtPCS1P及其应用。本发明的NtPCS1P对通过启动目的基因在锌和/或镉胁迫下的高表达，来提高转基因植物对锌和/或镉的耐受性，具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种诱导启动子NtPCS1P，其核苷酸序列包括如下(a)或(b)或(c)的序列：

(a)具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或