[发明专利]杜仲DIR1基因MeJA响应启动子及其用途

说明书

本发明公开了杜仲DIR1基因MeJA响应启动子及其用途，所述启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。该启动子中含有MeJA响应元件，将其遗传转化三星烟草后，可以调控三星烟草中GUS报告基因的表达，本发明的启动子无组织特异性，可以启动GUS基因在三星烟草芽、根、茎、叶中的表达，且染色程度无明显差异。研究该启动子调控模式有助于杜仲响应胁迫的研究，也在更高效表达DIR1蛋白和研究木质素合成调控中有重要用途。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及杜仲DIR1基因启动子及其用途。

背景技术

启动子是起始转录、RNA聚合酶特异性识别和结合的特定DNA序列，是基因转录调控水平的核心，能控制和调节基因表达的模式、部位和强度。真核生物启动子分为核心启动子区和上游序列区两个区域，核心启动区含有转录起始位点和TATA-box等顺式作用元件；上游序列区含有不同的调控表达元件，对基因转录的效率、特异性和活性起关键作用，确保基因转录的有效性和精确性。根据转录模式的不同，启动子可分为组成型、组织特异型和诱导型。了解启动子的元件构成及其功能，对于研究基因的时空表达和转录调控至关重要，此外，因对外源基因表达水平的调控作用，启动子成为基因工程表达载体的重要元件之一。

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是多年生的杜仲科落叶乔木，是我国具有的独特的第三纪孑遗植物，具备极高的药用和经济价值。DIR蛋白在植物天然产物生物合成中起重要作用，DIR蛋白可以通过提供木质素在细胞壁沉积过程中特定顺序的单木质素亚单位来指导木脂素和木质素的合成。DIR通过改变木质素单体的组合和连接来影响木质素的酸度，从而减少由干旱或水引起的细胞损伤，帮助植物提高抗逆性。因此DIR1具有重要的研究价值。相关研究表明，DIR1编码基因对木脂素类松脂醇双糖苷的生物合成起关键作用(王维东.杜仲Dirigent编码基因克隆及表达分析[D].贵州大学,2017.)。对于DIR1的基因调控元件的研究未有报道。启动子对基因表达起到重要调控作用，研究其调控模式有助于更高效地利用DIR1蛋白。

发明内容

本发明的目的是提供一种DIR1基因的MeJA响应元件启动子，可以高效启动Dirigent1基因的表达。

为实现上述目的，本发明还涉及一种重组表达载体，所述载体为本发明的启动子与pCAMBIA1391z Vector质粒经重组所得。

本发明还涉及一种重组细胞，所述细胞含有上述启动子或重组载体。

优选地，所述重组细胞为重组大肠杆菌细胞或重组根癌症农杆菌细胞。

进一步的，本发明还涉及一种转基因植物，所述转基因植物转化有本发明的启动子或重组载体或感染本发明的重组细胞。

进一步的，本发明还涉及一种外植体，所述外植体转化有本发明的启动子或重组载体或感染有本发明的重组细胞。

为实现上述目的，本发明的技术路线如下：

(1)以杜仲DNA为模板，使用2条特异性引物对进行扩增，克隆得到DIR1启动子，其核酸序列如SEQ ID NO:1所示；

(2)将其插入pCAMBIA1391z Vector质粒中，GUS基因连接于下游。

(3)将其通过根癌农杆菌介导的方法对目标植物进行遗传转化。

(4)利用转化后的愈伤组织和抗性芽培育相应植株；

(5)对步骤(4)得到的转基因植株的不同组织器官进行GUS染色观察。

所述2条特异性引物分别含有SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示的序列，所述引物在5’端还分别连接有限制性酶切位点和保护碱基。

在所述植株中，杜仲DIR1基因启动子能够驱动重组质粒中的GUS基因表达。