[发明专利]一种受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子、其制备方法和重组表达载体

说明书

本发明公开了一种受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子、其制备方法和重组表达载体，属于植物基因工程技术领域。所述启动子包含如序列表中SEQ ID NO.1所示序列。所述制备启动子的方法包括：提取水稻的基因组DNA；将所述基因组DNA通过如序列表中SEQ ID NO:2所示的上游引物和SEQ ID NO:3所示的下游引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，即所述受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子。所述启动子所用的诱导系统为植物内源激素诱导系统，该诱导系统毒性小、对环境影响小，适合大田的长期应用。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，特别涉及一种受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子、其制备方法、重组表达载体及转化子。

背景技术

水稻是我国最重要的粮食作物之一，而自然环境中的各种生物和非生物的胁迫是影响水稻产量的重量因素，如何提高水稻的胁迫抗性一直是育种工作者关注的热点问题，该胁迫抗性也成为抗逆性。随着对植物功能基因组的深入研究，越来越多的抗逆性相关基因被鉴定和克隆，使得通过基因工程手段获得抗逆境及抗病虫害的水稻品种成为可能，然而如何精细的调控外源抗性基因的表达是目前转基因育种工作面临的首要问题。

启动子是遗传转化表达载体的重要元件，可以调控外源基因表达的部位及其强度。启动植物基因表达的启动子主要有三大类：组成型启动子、组织特异型启动子和诱导型启动子。在前期研究中，研究人员主要采用组成型启动子，例如常见的花椰菜花叶病毒CaMV35S启动子、玉米泛素Ubiquitin启动子和水稻肌动蛋白Actin启动子来驱动外源抗性基因的表达，虽然这类启动子能稳定的表达抗性基因，但在提高植物抗病性的同时，大量的异源蛋白和代谢产物的积累往往会不同程度的影响植株的正常发育，获得的转基因植物不能应用于大田生产。与组成型启动子相比，诱导型启动子可以根据需求在植物特定的发育阶段或生长状态下，通过对植物施加某些特定的诱导源启动外源基因的表达，这种诱导源包括化学诱导剂以及自然条件下的生物和非生物胁迫。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

一部分胁迫诱导启动子的确能在干旱、盐碱、低温、高温和病虫害等非生物胁迫信号或生物胁迫信号下启动基因的表达，但大多数启动子存在自身本底表达过低或者过高的现象；本底表达过低会造成诱导处理后的抗性基因虽然被诱导表达但表达程度不高，从而达不到抗性增强的目的；而本底表达高的诱导型启动子，会造成抗性基因在无诱导情况下的高表达，影响作物的正常生长。此外，目前广泛应用于植物转基因研究的地塞米松和雌二醇诱导的化学诱导剂系统，由于其对环境的负面影响过大，也都不适合大田里的广泛应用，这些都是启动子研究过程中需要解决的关键问题。相比之下，植物内源激素的诱导系统毒性小、对环境影响小，适合大田的长期应用；此外病原菌诱导系统能更加灵活的启动植物的抗病反应，仅在植物受侵染时驱动抗性基因的表达，从而抵抗病原菌的侵染。因此开发此类诱导型启动子的转化体系对植物转基因育种具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中的启动子诱导系统不能精细调控外源抗性基因的表达、不适用于大田广泛应用的问题，本发明实施例提供了一种受植物内源激素茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子、其制备方法和重组表达载体。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子，所述茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子含有如序列表中SEQ ID NO.1所示序列，命名为PRJA140启动子。

另一方面，本发明实施例提供了一种制备上述受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子的方法，所述方法包括：

提取水稻的基因组DNA；将所述基因组DNA通过如序列表中SEQ ID NO:2所示的上游引物和SEQ ID NO:3所示的下游引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，即所述受茉莉酸甲酯和白叶枯病菌诱导的启动子。