玉米调节元件及其用途制造技术

技术编号:13429516 阅读:8 留言:0更新日期:2016-07-29 23:27
提供了用于在植物细胞和/或植物组织中表达转基因的载体构建体和方法,所述方法使用从玉米分离的基因调节元件,包括启动子、5’‑UTR、内含子和/或3’‑UTR。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请相互参考本申请要求获得于2013年10月15日提交的美国临时专利申请No.61/890,904在35U.S.C.5§119(e)下的利益,其全部内容通过引用并入本申请。电子提交材料的引用参考本文引用与本文同时提交的计算机可读的核苷酸/氨基酸序列列表的全部内容作为参考,其标识如下:一个8KBASCII(文本)文件,名称为“74276”,创建于2014年10月3日。专利
本专利技术一般地涉及植物分子生物学领域,更具体地,涉及在转基因植物中稳定表达基因的领域。背景植物转化是一种用于在不同作物植物物种中引入农艺学期望性状或特征的有吸引力的技术。开发和/或修饰植物物种使其具有特定的期望性状。一般地,期望的性状包括,例如,提高营养价值品质、增加产量、赋予有害生物或昆虫抗性、抗病性、提高干旱和胁迫耐受性、提高园艺品质(例如,色素沉着和生长)、赋予除草剂耐受性、使之能够从植物生产工业上有用的化合物和/或材料,和/或使之能够生产药物。通过植物转化技术来产生包含堆叠在单个基因组座位处的多个转基因的转基因植物。植物转化技术导致转基因被引入到植物细胞中,回收在植物基因组中稳定整合了转基因拷贝的能育的转基因植物,随后通过转基因的转录和翻译进行转基因表达,从而产生具有期望性状和表型的转基因植物。堆叠的每一个转基因通常需要独立的启动子用于植物内的基因表达,因此在转基因堆叠中要使用多个启动子。当需要共表达多个用于调节同一性状的转基因时,经常会导致同一启动子被重复使用以驱动多个转基因的表达。然而,重复使用包含具有高水平序列同一性的序列的启动子,可能会导致基于同源性的基因沉默(HBGS)。当在转基因中使用重复DNA序列时,已经观察到在转基因植物中经常会发生HBGS(Peremartietal.,2010)。此外,在转基因构建体中反复使用相似的DNA序列已经证明在土壤杆菌中具有挑战性,因为质粒会重组和不稳定。本文描述了玉米调节元件(例如,启动子、5’-UTR和3’-UTR)。进一步描述了使用玉米调节元件的构建体和方法。概要本文公开了用于在植物细胞和/或植物组织中表达转基因的纯化多核苷酸、载体、构建体和方法。在一个实施方案中,从玉米基因组纯化叶绿素a/b基因的调节元件,并将其与不是天然与所述调节元件连接的序列重组,从而产生用于在对该叶绿素a/b调节元件而言非天然的植物细胞中表达转基因的表达载体。在一个实施方案中,提供了表达载体,其中叶绿素a/b基因的调节元件与多接头序列可操作连接。这种表达载体使基因、转基因、或基因盒易于以与叶绿素a/b基因调节序列可操作连接的状态插入到载体中。在一个实施方案中,提供包括SEQIDNO:1的玉米叶绿素a/b启动子的构建体。在一个实施方案中,提供基因表达盒,其包括与转基因可操作连接的玉米叶绿素a/b启动子。在一个实施方案中,基因表达盒包括与转基因可操作连接的玉米叶绿素a/b5’-UTR。在一个实施方案中,基因表达盒包括与启动子可操作连接的玉米叶绿素a/b5’-UTR。在一个实施方案中,基因表达盒包括与转基因可操作连接的玉米叶绿素a/b内含子。在一个实施方案中,基因表达盒包括与启动子可操作连接的玉米叶绿素a/b内含子。在一个实施方案中,构建体包括基因表达盒,玉米叶绿素a/b3’UTR。在一个实施方案中,基因表达盒包括与转基因可操作连接的玉米叶绿素a/b3’UTR。在一个实施方案中,基因表达盒包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或者更多个转基因。在一个实施方案中,基因表达盒独立地包括a)玉米叶绿素a/b启动子,b)玉米叶绿素a/b内含子,c)玉米叶绿素a/b5’-UTR,和d)玉米叶绿素a/b3’-UTR。根据一个实施方案,提供包括与非叶绿素a/b转基因可操作连接的启动子的核酸载体,其中该启动子由SEQIDNO:1或者与SEQIDNO:1具有90%序列同一性的序列组成。在进一步的实施方案中,核酸载体包括基因盒,其中该基因盒包括启动子、非叶绿素a/b转基因、和3’非翻译区,其中该启动子由与转基因第一末端可操作连接的SEQIDNO:1组成,其中该转基因的第二末端与由SEQIDNO:6组成的3’非翻译区可操作连接。本文公开了培育使用玉米叶绿素a/b启动子、5’-UTR、内含子、和3’-UTR表达转基因的植物的方法。本文还公开了培养使用玉米叶绿素a/b启动子、5’-UTR、内含子、和3’-UTR表达转基因的植物组织和细胞的方法。在一个实施方案中,本文公开的方法包括在植物茎、叶、穗轴(cob)、须(silk)、籽粒(kernel)、茎、壳(husk)和花粉组织中的组织特异性基因表达。在进一步的实施方案中,本文公开了提高第二基因表达盒中包含的感兴趣基因的过表达的方法。根据一个实施方案,提供包括与非叶绿素a/b转基因操作连接的启动子的植物、植物组织或植物细胞,其中该启动子包括SEQIDNO:1或SEQIDNO:5。根据一个实施方案,提供包括与转基因操作连接的SEQIDNO:1或SEQIDNO:5,或者与SEQIDNO:1具有90%序列同一性的序列的植物或植物细胞。在一个实施方案中,植物是玉米品种。在一个实施方案中,提供包括与非叶绿素a/b转基因操作连接的启动子的植物、植物组织或植物细胞,其中该启动子由SEQIDNO:1或SEQIDNO:5组成。在一个实施方案中,提供包括基因表达盒的植物或植物细胞,其中该基因表达盒包括与转基因操作连接的启动子,进一步其中该启动子由SEQIDNO:1或SEQIDNO:5组成。在进一步的实施方案中,启动子与转基因的第一末端操作连接,其中该转基因的第二末端与由SEQIDNO:6组成的3’非翻译序列操作连接。附图简述图1的示意性流程图显示了使用下一代测序(NGS)的转录概貌分析方法在玉米中鉴定高表达基因的过程。图2显示pDAB114411载体质粒图,描绘了一个用于表达cry34Ab1报告基因的基因表达盒,其被SEQIDNO:1的玉米启动子驱动,以StPinII3’UTR调节元件终止。图3显示pDAB116038载体质粒图,描绘了一个用于表达phiYFP报告基因的基因表达盒,其被SEQIDNO:1的玉米启动子驱动,并以SEQIDNO:4的玉米3’-UTR调节元件终止。图4显示pDAB101556对照载体的载体质粒图,其包含YFP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核酸载体,其包括与i)多接头序列;ii)非叶绿素a/b转基因;或iii)i)和ii)的组合可操作连接的启动子,其中所述启动子包含SEQ ID NO:1或者与SEQ ID NO:1具有90%序列同一性的序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 61/890,9041.一种核酸载体,其包括与
i)多接头序列;
ii)非叶绿素a/b转基因;或
iii)i)和ii)的组合
可操作连接的启动子,其中所述启动子包含SEQIDNO:1或者与SEQID
NO:1具有90%序列同一性的序列。
2.权利要求1的核酸载体,其中所述启动子的长度小于3kb。
3.权利要求1的核酸载体,其中所述启动子由SEQIDNO:1或者与SEQ
IDNO:1具有90%序列同一性的序列组成。
4.权利要求1-3中任一项的核酸载体,其进一步包括编码选择标志物的
序列。
5.权利要求4的核酸载体,其中所述启动子与转基因或小RNA可操作
连接。
6.权利要求5的核酸载体,其中该转基因编码选择标志物或者赋予杀虫
剂抗性、除草剂耐受性、氮利用效率、水分利用效率或营养品质的基因产物。
7.权利要求1-3或5中任一项的核酸载体,其进一步包括3'非翻译序列,
所述3'非翻译序列包含SEQIDNO:6或者与SEQIDNO:6具有90%序列同
一性的序列,其中该3'非翻译序列与所述多接头或所述转基因或所述小RNA
可操作连接。
8.权利要求1-3或5中任一项的核酸载体,其进一步包括5'非翻译序列,
所述5'非翻译序列包含SEQIDNO:4或者与SEQIDNO:4具有90%序列同
一性的序列,其中该5'非翻译序列插入在所述启动子序列和所述多接头或转

\t基因或小RNA之间,并且与启动子序列和所述多接头或转基因或小RNA之
间可操作连接。
9.权利要求8的核酸载体,其进一步包括插入在所述5'非翻译序列之后
的内含子序列。
10.权利要求9的核酸载体,其中所述内含子序列包含SEQIDNO:2或
SEQIDNO:3。
11.权利要求9的核酸载体,其中所述内含子序列包含SEQIDNO:3。
12.权利要求1的核酸载体,其中所述启动子由SEQIDNO:5或与
SEQIDNO:5有90%序列同一性的序列组成,且所述启动子与转基因或小
RNA可操作连接。
13.权利要求11或12的核酸载体,其还包含3’非翻译序列,该3’非
翻译序列包含SEQIDNO:6或者与SEQIDNO:6具有90%序列同一性的序
列,其中该3’非翻译序列与所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·古普塔N·埃兰戈K·N·穆图拉曼J·贝林格S·班尼特H·吴
申请(专利权)人:美国陶氏益农公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1