用于转基因表达的植物启动子制造技术

技术编号:17119434 阅读:38 留言:0更新日期:2018-01-25 00:58
本公开涉及采用来自二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)的启动子来促进核苷酸序列在植物或植物细胞中转录的组合物和方法。一些实施方案涉及来自二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)的启动子,所述启动子在植物中发挥促进可操作地连接的核苷酸序列的转录的功能。

Plant promoter for transgene expression

The present disclosure is concerned with the use of promoters from the two spike short handle metallothionein like gene (MTL) to promote the composition and methods of nucleotide sequences transcribed in plants or plant cells. Some embodiments involve promoters from the two spike short handle grass metallothionein like gene (MTL) promoter, which plays a role in promoting transcriptional function of operationally connected nucleotide sequences in plants.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转基因表达的植物启动子相关申请的交叉引用本申请要求提交于2015年4月15日的美国临时专利申请序列号62/147,868的权益的优先权,该临时专利申请的公开内容全文据此以引用方式并入。以电子方式提交的材料以引用方式并入与本申请同时提交且如下标识的计算机可读核苷酸/氨基酸序列表全文以引用方式并入:一个创建于2016年3月22日的文件名为“77035-WO-PCT-20160322-Sequence-Listing-ST25.txt”的36.7KBACII(本文)文件。
本公开整体涉及用于促进核苷酸序列在植物或植物细胞中转录的组合物和方法。一些实施方案涉及来自二穗短柄草(Panicumvirgatum)金属硫蛋白样基因(mtl)的启动子,该启动子在植物中发挥促进可操作地连接的核苷酸序列的转录的功能。具体实施方案涉及包括启动子(例如,以将核酸分子引入细胞中)的方法以及包含启动子的细胞、细胞培养物、组织、生物体和生物体部分以及由其产生的产物。
技术介绍
许多植物物种能够通过转基因转化以引入农艺学上所需的性状或特征。植物物种经开发和/或修饰以具有具体的所需性状。一般来讲,所需性状包括例如改善营养价值质量、增加产率、赋予害虫或疾病抗性、增加干旱和胁迫耐受性、改善园艺质量(例如,色素沉着和生长)、赋予除草剂耐受性、使得能够由植物产生工业上适用的化合物和/或材料、和/或使得能够产生药物。包含多个转基因的转基因植物物种经由植物转化技术而产生,所述多个转基因叠堆在单个基因组基因座处。植物转化技术使得将转基因引入植物细胞中,回收植物基因组中含有稳定整合的转基因拷贝的可育转基因植物,并且经由植物基因组的转录和翻译的后续转基因表达产生具有所需性状和表型的转基因植物。然而,允许产生转基因植物物种以高表达经工程改造为性状叠堆的多个转基因的机制是所需的。同样,允许转基因在植物的特定组织或器官内表达的机制也是所需的。例如,增加植物对土壤传播的病原体感染的抗性可通过用病原体抗性基因转化植物基因组,使得病原体抗性蛋白在植物根内稳健表达来实现。或者,可能需要在处于特定生长或发育阶段(诸如,细胞分裂或伸长)中的植物组织中表达转基因。此外,可能需要在植物的叶和茎组织中表达转基因以提供针对除草剂的耐受性,或针对地面上昆虫和害虫的抗性。因此,需要可驱动转基因在特定植物组织中实现所需水平的表达的新的基因调控元件。
技术实现思路
在本公开的实施方案中,本公开涉及一种核酸载体,其包含可操作地连接至以下部分的启动子:多接头序列;非金属硫蛋白样基因;或多接头序列与非金属硫蛋白样基因的组合,其中所述启动子包含与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列。在一些实施方案中,启动子的长度为2,000bp。在另外的实施方案中,启动子由与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列组成。在其他实施方案中,启动子驱动编码选择性标记的多核苷酸的表达。在另外的实施方案中,启动子可操作地连接至转基因。在该实施方案的方面,转基因编码赋予杀昆虫抗性、除草剂耐受性、氮使用效率、水使用效率或营养品质的选择性标记或基因产物。提供与3'非翻译多核苷酸序列(3’–UTR)一起使用的SEQIDNO:1的启动子,该3'非翻译多核苷酸序列包含与SEQIDNO:3具有至少90%序列同一性的序列,其中该3'非翻译序列可操作地连接至所述多接头或所述转基因。在其他实施方案中,提供与5'非翻译多核苷酸序列一起使用的SEQIDNO:1的启动子,该5'非翻译多核苷酸序列包含与SEQIDNO:4具有至少90%序列同一性的序列,其中该5'非翻译序列可操作地连接至所述多接头或所述转基因。在其他实施方案中,SEQIDNO:1的启动子还包含内含子序列。在另一个实施方案中,SEQIDNO:1的启动子驱动地面下组织特异性表达。在又一个实施方案中,本公开提供包含与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的可操作地连接至转基因的多核苷酸序列的非短柄草属植物。根据该实施方案,该植物选自:玉蜀黍、小麦、稻、高粱、燕麦、黑麦、香蕉、甘蔗、大豆、棉花、拟南芥属(Arabidopsis)、烟草、向日葵和芥花。随后,在一些实施方案中,包含与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列的非短柄草属植物可为玉米(Zeamays)植物。在其他实施方案中,将可操作地连接至与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列的转基因插入至植物基因组中。在一些实施方案中,与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列是启动子并且所述启动子可操作地连接至转基因。在其他实施方案中,非短柄草属植物包含具有SEQIDNO:3的3'非翻译序列或与SEQIDNO:3具有至少90%序列同一性的3'非翻译序列,其中该3'非翻译序列可操作地连接至所述转基因。在另一个实施方案中,与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列驱动具有地面下组织特异性表达的转基因的表达。在另一个实施方案中,与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列的长度为2,000bp。在一个实施方案中,本公开提供一种用于产生转基因植物细胞的方法,该方法包括以下步骤:用包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子的基因表达盒转化植物细胞;分离包含该基因表达盒的经转化植物细胞;以及产生包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子的转基因植物细胞。在其他实施方案中,用植物转化方法进行转化植物细胞的步骤。该植物转化方法可选自:农杆菌属(Agrobacterium)介导的转化方法、基因枪转化方法、碳化硅转化方法、原生质体转化方法和脂质体转化方法。在其他实施方案中,所关注的多核苷酸序列在整个转基因植物细胞中组成型表达。在一些实施方案中,所关注的多核苷酸序列稳定整合至转基因植物细胞的基因组中。因此,用于产生转基因植物细胞的方法还可以包括以下步骤:使转基因植物细胞再生成转基因植物;以及获得转基因植物,其中该转基因植物包含基因表达盒,该基因表达盒包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子。在一个实施方案中,转基因植物细胞为单子叶转基因植物细胞或双子叶转基因植物细胞。例如,双子叶转基因植物细胞可选自:拟南芥属植物细胞、烟草植物细胞、大豆植物细胞、芥花植物细胞和棉花植物细胞。另外,单子叶转基因植物细胞选自:玉蜀黍植物细胞、稻植物细胞和小麦植物细胞。该方法所用的二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子可包含SEQIDNO:1的多核苷酸。在实施方案中,二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子还可以包含可操作地连接至SEQIDNO:1的3'末端的所关注的第一多核苷酸序列。在一个实施方案中,本公开提供一种用于在植物细胞中表达所关注的多核苷酸序列的方法,该方法包括将可操作地连接至二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子的所关注的多核苷酸序列引入植物细胞中。在一些实施方案中,可操作地连接至二穗短柄草金属硫蛋白样基因(mtl)启动子的所关注的多核苷酸序列通过植物转化方法引入植物细胞中。因此,该植物本文档来自技高网
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用于转基因表达的植物启动子

【技术保护点】
一种核酸载体,其包含可操作地连接至以下部分的启动子:a)多接头序列;b)非金属硫蛋白样基因;或c)a)和b)的组合,其中所述启动子包含与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.15 US 62/147,8681.一种核酸载体,其包含可操作地连接至以下部分的启动子:a)多接头序列;b)非金属硫蛋白样基因;或c)a)和b)的组合,其中所述启动子包含与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的核酸载体,其中所述启动子的长度为2.0Kb。3.根据权利要求1所述的核酸载体,其中所述启动子由与SEQIDNO:1具有至少90%序列同一性的多核苷酸序列组成。4.根据权利要求1-3中任一项所述的核酸载体,其还包含编码选择性标记的序列。5.根据权利要求1所述的核酸载体,其中所述启动子可操作地连接至转基因。6.根据权利要求5所述的核酸载体,其中所述转基因编码赋予杀昆虫抗性、小RNA表达、位点特异性核酸酶、除草剂耐受性、氮使用效率、水使用效率、营养品质或DNA结合蛋白的选择性标记或基因产物。7.根据权利要求1-3或5中任一项所述的核酸载体,其还包含与SEQIDNO:3具有至少90%序列同一性的3'非翻译多核苷酸序列,其中所述3'非翻译序列可操作地连接至所述多接头或所述转基因。8.根据权利要求1-3或5中任一项所述的核酸载体,其还...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·库马尔D·海明威C·奥斯默斯A·F·渥尔登A·阿斯百里
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

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