[发明专利]植物调节元件及其使用方法

说明书

本公开涉及植物分子生物学领域，更具体地，涉及植物中基因表达的调节。

技术领域

本公开涉及植物分子生物学领域，更具体地，涉及植物中基因表达的调节。

背景技术

植物宿主中异源DNA序列的表达依赖于可操作地连接的调节元件的存在，这些元件在植物宿主内是具有功能的。启动子序列的选择可以决定生物内异源DNA序列何时与在何处进行表达。需要在特定组织或者器官中表达的情况下，可以使用组织偏好性启动子。在需要响应于刺激而表达基因的情况下，诱导型启动子是首选的调节元件。相比之下，在需要在植物各细胞中连续表达的情况下，采用组成型启动子。可以在转化载体的表达构建体中包含来自核心启动子序列的上游和/或下游的附加调节序列，以便引起异源核苷酸序列在转基因植物中的不同水平的表达。

经常，希望的是在植物的特定组织或器官中表达DNA序列。例如，可通过遗传操纵植物基因组，使其包含可操作地连接至异源病原体抗性基因的组织偏好性启动子，使得所需的植物组织中产生病原体抗性蛋白，从而提高植物对土壤和空气传播的病原体感染的抗性。可替代地，可能需要抑制植物组织内天然DNA序列的表达以实现所需的表型。在这种情况下，可采用下述方式实现这种抑制：转化植物，使植物包含可操作地连接至反义核苷酸序列的组织偏好性启动子，使得反义序列的表达产生干扰天然DNA序列的mRNA翻译的RNA转录物。

通过使用基因工程技术遗传地改变植物并且因此产生具有有用性状的植物需要可获得多种调节元件。启动子和其他调节元件的积累将使研究者能够以所需水平和在所期望细胞位置表达重组DNA分子。因此，组成型启动子的集合将允许新性状以所需水平在所期望的组织中表达。要实现这一点，需分离组成型调节元件并加以表征，用于对植物进行遗传操纵，其中这些组成型调节元件可充当以实测组成型方式表达目的异源核苷酸序列的调节区。

为了影响植物的各种性状和为了与可评分标志物一起使用，需要分离和表征双生病毒调节元件，特别是能充当用于目的分离核苷酸序列的组成型表达的调节元件的启动子。

发明内容

提供了用于调节目的异源核苷酸序列在植物或植物细胞中表达的组合物和方法。提供了包含引发转录的调节元件的新型核苷酸序列的DNA分子。在一些实施例中，这种调节元件具有在植物细胞中引发转录的启动子活性。某些实施例包括SEQ ID NO：1-13所示核苷酸序列。还包括SEQ ID NO：4-13所示序列的功能片段或变体(其中所述序列启动植物细胞中的转录)，以及包含与SEQ ID NO：4-13所示序列具有至少85％序列同一性的序列的多核苷酸序列(其中所述序列在植物细胞中启动转录)。实施例还包括DNA构建体，所述DNA构建体包含可操作地连接至目的异源核苷酸序列的启动子，其中所述启动子能够驱动所述异源核苷酸序列在植物细胞中的表达并且所述启动子包含本文所公开的核苷酸序列之一。还包括SEQ ID NO：1-3所示序列的增强子元件。实施例还包括DNA构建体，所述DNA构建体包含可操作地连接至目的异源多核苷酸序列的增强子和异源启动子，其中所述增强子和异源启动子能够驱动所述多核苷酸序列在植物细胞中的表达并且所述增强子和异源启动子各自包含SEQ ID NO：1-14所示多核苷酸序列之一。实施例进一步提供了表达载体，并且在其基因组中稳定掺入DNA构建体的植物或植物细胞是如上所述的。另外，组合物包括此类植物的转基因种子。

另外的实施例包括用于在植物中选择性表达多核苷酸序列的方法，该方法包括用DNA构建体转化植物细胞，并从所述植物细胞再生出转化植物，所述DNA构建体包含SEQ IDNO：4-13的启动子和可操作地连接到所述启动子的异源多核苷酸序列，其中所述启动子启动所述多核苷酸序列在再生的植物中的转录。按这个方式，所述启动子序列可用于以组织偏好性方式控制可操作地连接的编码序列的表达。在另一个实施例中，所述DNA构建体进一步包含异源增强子元件。