[发明专利]启动子WY195及其用途

说明书

本发明涉及一种来源于橡胶树白粉菌的启动子及其用途。本发明提供了一种来源于橡胶树白粉菌的新的启动子，所述启动子具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，或其具有启动子功能的变体。本发明还涉及含有所述启动子的核酸构建体、载体、重组细胞、转基因植物、外植体和愈伤组织，本发明还涉及所述启动子用于调控真菌中目的基因表达的用途。所述启动子能够用于调控双子叶植物和单子叶植物中的外源目的基因的表达，为转基因植物的基因表达提供了一种全新的工具和选择。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其涉及一种来源于橡胶树白粉菌的启动子WY195及其用途。

背景技术

启动子是基因中能与RNA聚合酶和其他转录因子结合，准确起始转录的一段DNA序列，通常位于结构基因5’端上游区。启动子能指导RNA聚合酶与DNA模版正确结合，活化RNA聚合酶，与相应的转录因子形成特异性的转录起始复合体，进而决定转录的方向及效率，是理解转录调控机制和表达模式的关键。可以说，启动子是转录的调控中心。

启动子按照转录模式及功能可以分为四类：组成型启动子、组织器官特异型启动子、诱导型启动子、特殊启动子。组成型启动子就是在所有组织器官和发育阶段都能够启动基因表达的启动子。其调控基因持续表达，且RNA和蛋白质表达量也相对恒定。组织器官特异性启动子调控基因只在叶片、果实及种子、根、维管束、花药花粉等特定的器官或组织部位表达。诱导型启动子是在某些物理或化学信号刺激下调控目的基因转录水平显著提高的启动子。这些诱导信号主要包括激素、非生物逆境胁迫、生物逆境胁迫及其他理化因子。特殊启动子包括双向启动子(Bidirectional promoter)、可变启动子(Alternativepromoter)等比较特殊的启动子。

现今，植物表达载体中应用最广的是组成型启动子，所谓组成型启动子是指在其调控下，不同组织器官和发育阶段的基因表达没有明显差异的启动子。CaMV35S组成型启动子被应用于绝大多数双子叶转基因植物，但在单子叶植物中，CaMV35S启动子的表达显著降低，甚至低至100倍。在单子叶转基因植物中主要使用来自玉米多聚泛素蛋白基因(maizepolyubigene)的Ubiquitin启动子和来自水稻肌动蛋白基因的Actin1启动子。在单子叶转基因植物中Ubiquitin和Actin1启动子编码的外源基因的表达强度大大强于CaMV35S启动子编码的外源基因。双子叶植物中的强启动子如CsVMV启动子、番茄E8启动子及白藜芦醇合酶基因Vst1启动子等陆续被发现并验证，单子叶植物中也有较强的调控作用，但目前也未广泛应用。

组成型启动子在转基因植物乃至整个基因工程中发挥了巨大作用，但是在某些方面也存在一些弊端。其调控的基因在植物中恒定而持续表达，会过度消耗细胞内的能量和物质，且无法在时间和空间方面有效的调控外源基因表达。诱导型启动子和组织器官特异型启动子却能在时间和空间上有效的调控目的基因的表达，很好的弥补了这个缺点，并且在转基因食品的安全方面也有很大的应用价值，于是成为了现阶段启动子研究的热点。但是，组成型启动子在研究未知基因的功能方面如基因的过表达等仍然有巨大的作用。

CaMV35S启动子尽管对基因工程贡献巨大，但也存在一些弊端和非议。有研究证实CaMV35S启动子在细菌、真菌、酵母内具有活性，在人类和哺乳动物细胞中也有发挥作用。导致基因不稳定的可能性及启动潜伏病毒的可能性使得CaMV35S启动子在转基因作物领域备受质疑。

丝状真菌在工业上的应用比较广泛，许多生物产品如抗生素类以及很多商业酶制剂都是以丝状真菌作为宿主生产的。丝状真菌在表达内源基因时表达量常常非常惊人，这无疑是由强大的启动子来调控的，暗示了丝状真菌可能有很好的潜在启动子资源可以开发。但在表达外源基因时，丝状真菌的表达量并不是很突出。因此，需要更多的开发丝状真菌的启动子资源。丝状真菌表达外源基因的诱导型启动子目前主要有里氏木霉cbh1启动子，曲霉属的glaA启动子，构巢曲霉alcA启动子等。组成型启动子主要有gpdA启动子，木霉属pki1启动子等。而在专性寄生菌方面，由于无法进行离体培养，其遗传转化及分子生物学各方面的研究都严重滞后，专性寄生菌的启动子目前未见报道。