[发明专利]水稻花药及种子高效启动子POsAOM及其重组表达载体和应用

说明书

本发明公开了水稻花药及种子高效启动子POsAOM及其重组表达载体和应用，该启动子具有如SEQ ID NO.19所示核苷酸序列，该启动子可调控目的基因高表达于花药和种子，可以控制花粉育性和种子性状，用来产生新的水稻雄性不育系或可育系，或用来改良种子性状，以实现水稻育性调控或品种改良。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及水稻花药及种子高效启动子POsAOM，还涉及含有该启动子的重组表达载体和应用。

背景技术

启动子一般位于基因编码区的上游，启动子中含有顺式作用元件，是一些特殊的DNA序列，决定特殊转录因子的结合，从而实现基因的转录调控。启动子还提供RNA聚合酶定位信息，RNA聚合酶识别并结合启动子相关区域，以启动RNA的转录。因此，启动子是基因转录所必须，特殊的启动子决定与之相连的基因的特殊表达模式。筛选和分离一些具有组织或器官高表达水平的启动子以及分析有关的重要特异性调控元件功能，在基因工程研究中有着广泛的用途。

花药是花粉产生和成熟的场所，正常的花粉发育需要很多基因在花药或/和花粉中高效表达，利用花药或花粉高效启动子表达花粉发育相关基因或片段，可以调控花粉育性。种子是粮食作物重要的收获器官，利用种子高效启动子可以在种子中表达目的基因，以获得或改善种子中表现的产量、抗逆、品质和标记等性状。

杂种优势利用在提高水稻产量，品质和抗性起了非常重要的作用。目前，人们主要通过质核互作不育系(三系法)和温光敏不育系(两系法)来实现水稻的杂种优势。然而，由于质核互作不育系配组不自由，可利用的亲本有限，种子生产比两系法复杂，温光敏不育系的育性受自然温光条件影响，大面积制种风险大等原因，使得水稻的杂种优势无法通过这两种不育系得到充分体现。花药和种子高效启动子能够调控下游基因特异表达于花药和种子，而通过花药高效启动子调控相关基因的表达，能影响花药和花粉的发育获得雄性不育系或雄性可育系，通过种子高效启动子表达相关基因能够改变种子相关性状。因此，分离花药和种子高效启动子对植物品种改良具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供花药和种子高效启动子POsAOM，该启动子调控目的基因高效表达于花药和种子，控制小孢子萌发孔发育等相关基因的表达，比如调控OsAOM基因(核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示)的表达，该基因编码一个GDSL脂肪酶，同花粉萌发孔发育有关，从而能够用于产生新的水稻雄性不育系，或用于在种子中表达其他目的基因，在农业生产上有重要作用，技术方案为：

花药及种子高效启动子POsAOM，所述花药及种子高效启动子POsAOM的核苷酸序列如SEQ ID NO.19所示；或SEQ ID NO.19所示序列经添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的具有与POsAOM启动子功能相同的核苷酸序列；或与SEQ ID NO.19所示序列有80％或90％以上同源性的核苷酸序列。

本发明的目的之二提供花药和种子高效启动子POsAOM的重组表达载体，其技术方案为：

含有所述花药及种子高效启动子POsAOM的重组表达载体。

优选的，所述重组表达载体是目的基因前载入花药及种子高效启动子POsAOM；更优选的，所述目的基因为GUS基因或者具有调控花粉育性和种子性状的基因或基因片段。

本发明的目的之三在于提供花药和种子高效启动子POsAOM的应用，技术方案为：

所述花药及种子高效启动子POsAOM在调控植物花粉育性和改良种子性状中的应用。

优选的，所述植物为禾谷类植物。

更优选的，所述禾谷类植物为水稻、小麦、高粱、大麦、燕麦和黑麦中的一种或多种。