[发明专利]种子特异性双向启动子及其应用

说明书

本发明公开了种子特异性双向启动子及其应用。本发明将种子特异性顺式作用元件插入到玉米来源的胚特异性双向启动子将其改造获得能够驱动报告基因在玉米种子胚和胚乳中同时进行表达的种子特异性双向启动子，其核苷酸序列分别为SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2所示。本发明还公开了含有所述种子特异性双向启动子的重组植物表达载体以及重组宿主细胞。本发明所提供的种子特异性双向启动子能够应用于提高作物种子品质或产量、提高作物种子对病虫害抗性以及改良作物性状、构建转基因作物或培育植物新品种等方面。

技术领域

本发明涉及改造后的组织特异性双向启动子，尤其涉及将玉米(Zea mays)来源的胚特异性双向启动子进行改造后获得的种子特异性双向启动子，本发明进一步涉及该种子特异性双向启动子在提高种子产量或品质、改良作物性状、构建转基因作物或培育植物新品种等方面的应用。

背景技术

通过导入外源基因使植物获得新的性状并能稳定遗传是植物基因工程的最终目的。花椰菜病毒CaMV 35S启动子以及玉米UBI启动子作为稳定、高效的外源启动子，一直被人们广泛的使用。然而在转基因过程中由于重复序列的出现会引起基因沉默现象，尤其是进行多个基因导入时，这种现象会更严重，从而严重影响转基因植株的获得和后代的稳定性。在进行两个或两个以上基因导入时，通常需要这些基因的表达量、表达时间和位置的同一性，进而确保转入基因行使正常的功能，使用35S启动子或者玉米UBI启动子很难达到这样的要求。

对于转基因引起的基因沉默现象人们已经有了比较深入的认识，引起转基因沉默有多种因素，其中最主要的就是重复序列的产生，尤其是多个基因导入时，更人为的造成了多个35S启动子插入的情况，对此至今尚无有效的解决方法。随着基因组学的发展，多种生物基因组测序已完成，经过生物信息学分析人们发现了双向启动子的存在，这为我们利用植物自身的双向启动子进行转基因操作，从而避免多基因插入引起的基因沉默现象提供了可能。

公开号为CN104651359A的中国发明专利公开了从玉米(Zea mays)中分离的双向启动子，所分离的双向启动子为胚特异性启动子，能够启动报告基因在玉米胚中进行特异性表达。由于玉米胚乳占玉米种子生物量的2/3以上，如果进行改造获得具有胚乳启动活性的双向启动子，将具有更广泛的应用前景。

发明内容

本发明目的之一是将CN104651359A中所公开的胚特异性启动子进行改造获得能够驱动外源基因在种子胚和胚乳中同时进行表达的种子特异性双向启动子。

本发明目的之二是提供含有上述种子特异性双向启动子的重组表达载体以及含有该重组表达载体的宿主细胞。

本发明目的之三是将所述的种子特异性双向启动子以及含有该种子特异性双向启动子的重组表达载体应用于提高种子产量或品质、构建转基因植物以及改良农作物种子性状、培育具有优良性状的植物新品种等方面。