本发明专利技术涉及植物基因工程【技术领域】，提供了一个玉米病原菌诱导启动子pGRMZM2G174449，该启动子能够被玉米纹枯病菌YWK-196,水稻白叶枯病病菌及细菌性条斑病病菌激活。可以利用本发明专利技术启动子构建植物表达载体，用于通过植物基因工程技术改善植物对各种病害的抗性。
【技术实现步骤摘要】
—种玉米病原菌诱导启动子pGRMZM2G174449
本专利技术涉及植物基因工程
，提供了一个玉米病原菌诱导启动子，该启动子可用于通过植物基因工程技术改善植物抗病性和其他有益生产性状。
技术介绍
由真菌、细菌、病毒以及线虫引起的植物疾病为作物生产带来巨大影响。植物拥有两套不同的抗性机制:一是被动防御机制，是指一些抗性相关的形态结构，如表皮和坚硬的细胞壁(Brady JD, Fry S.Formation of d1-1sodi tyro sine and loss of isodityrosinein the cell walls of tomato cell—suspension cultures treated with fungalelicitors or H2O2.Plant Physioll997, 115:87-92.)。另一个是主动防御，主动防御是抗性基因与病原菌识别并且互作引起的。病原物无毒基因(avr)编码的激发子与寄主植物响应的抗病基因(R)编码激发子的受体分子相互作用产生抗病反应。植物抗病防卫反应一般经历信号识别、信号传导、防卫基因表达三个环节。主动防御中所有类型的抗病机制都要依靠防卫基因表达，抵抗的有效性取决于基因表达的时空特性。正是由于防卫基因的时空表达特性，其启动子往往具有某些特殊的顺式作用元件，人们可以利用防卫基因、尤其是其顺式元件为基因工程改良提供有利的工具。植物中绝大部分抗病基因都编码具有核苷酸结合位点以及亮氨酸重复的蛋白(NBS-LRR), (McHale L, Tan X, Koehl P, Michelmore Rff.PlantNBS-LRR proteins !adaptable guards.Genome Biol2006, 7:212.)。但是对于这类基因的启动子研究还比较少。植物基因启动子是重要的顺式作用元件，是位于结构基因5 '端上游区的DNA序列，是转录调控的中心。从1983年第一株转基因植物问世以来，启动子一直是基因工程的研究热点，选择合适并有效表达的启动子将为基因工程的研究奠定坚实的基础。组织特异启动子可以使外源基因的表达只发生在某些特定的器官或组织部位，并往往表现出发育调节特性；诱导型启动子可以使外源基因对某些信号产生响应，只在特殊信号刺激下表达。这些启动子的最大优点是:它克服了组成型启动子启动的外源基因在受体植物中非特异性的持续、高效表达所造成的浪费，并且满足某些需要外源基因特异表达的需求。组织特异性或诱导表达启动子一直以来都是植物基因工程研究的重点和难点。目前，已经找到一些组织特异性或诱导表达启动子，并发现其上存在的相应的顺式因子，为后来的启动子研究奠定了基础。烟草的Sar8.2b基因受水杨酸(SA)诱导，在其启动子上发现了几个顺式作用因子，包括as-Ι因子、GT21和Dof结合序列。SA诱导Sar8.2b基因表达可能存在于-728至_927bp和-197至_351bp的区域的顺式因子中(Song F，GoodmanRM.Cloning and identification of the promoter of the tobacco Sar8.2b gene, agene involved in systemic acquired resistance.Gene2002, 290:115-124.X 玉米鹿糖合成酶 I 只在韧皮部细胞中表达(Yang NS, Russell D.Maize sucrose synthase-promoterdirects phloem cell specific expression of gus gene in transgenic tobaccoplants.Proc Natl Acad Scil990, 87:4144-4148.)。PsGNS2 启动子只在种子中特异表达(Buchner P，Rochat Cj Wuilleme S，Boutin JP.Characterization of a tissue-specificand developmentalIy regulated beta-1, 3-glucanase gene in pea(Pisum sativum).Plant Mol Biol2002，49:171-186.)。玉米是最重要的粮食作物之一，玉米纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani Kuhn)引起的真菌性病害，是我国玉米产区的主要病害之一。玉米抗病基因的克隆以及启动子的分离可以使我们更好地了解寄主与病原菌的互作并为基因工程改良奠定基础。因此如何利用玉米抗病基因的克隆以及启动子的分离获得抗病植株成为亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人针对上述现有技术的情况，提供了一个玉米病原菌诱导启动子，该启动子能够被水稻白叶枯病病菌黄单胞菌PX099，水稻细菌性条斑病病菌RS105以及玉米纹枯病菌YWK-196所激活。通过对该启动子进行截短，确定了 _574bp至_550bp和_490bp至-478bp为病原诱导关键区域，可以利用本专利技术启动子构建成各种植物表达载体，用于通过植物基因工程技术改善植物品质和其他有益生产性状。专利技术人首先提供了一个玉米病原菌诱导启动子，命名为pGRMZM2G174449，该启动子基因序列中含有如序列表SEQ ID N0.1所不的DNA序列。该启动子来源于玉米B73 (Zea mays),是下述核苷酸序列之一:序列表中SEQ ID N0.1所示的DNA序列或部分DNA序列。 序列表中的SEQ ID N0.1由2000个碱基组成，自5端第1955位碱基为转录起始位点，记为+1。其中TATA框位于转录起始位点上游-30至-24位碱基，而CAAT框位于-53至-50位碱基，这些元件在转录中是基本启动子元件。自5端第-915位，-702位，-643位，-500位，-261位，-65位碱基为黄化诱导元件ACGTATERD1 ;自5 ,端第-1010位，-357位碱基为胚和胚乳特异表达元件CANBNNAPA ；自5 '端第-798位碱基为热激蛋白基因表达元件CCAATB0X1 ;自5 ,端第-1659位，-1459位，-574位，-292位，-210位碱基为铜离子诱导表达元件CUREC0RECR ;自5 ,端第-1185位，-926位碱基为DNA结合蛋白基因表达元件D0FC0REZM ;自5 ,端第-1357位，-1327位，-1268 位，-932 位，-722 位，-613 位，-582 位，-544 位，-349 位，-271 位，-39 位碱基为贮藏蛋白基因表达元件EB0XBNNAPA ；自5端第-1022位，-700位，-236位碱基为增强子元件EECCRCAH1 ;自5 ,端第-1302位，-1044位，-660位，-206位碱基为光诱导元件GATAB0X ；自5 '端第-180位碱基为病原菌和盐离子诱导表达元件GT-1 ；自5端第-1129位，-343位碱基为 GA 诱导元件 PYRMIDINEB0X0SRAMY1A。GRMZM2G174449 启动子 pGRMZM2G174449 的序列分析结果表明本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种玉米病原诱导启动子PGRMZM2G174449，其特征在于:其基因序列如SEQ IDN0.1所示。2.根据权利要求1所述的启动子，其特征 在于:该...
【专利技术属性】
技术研发人员：储昭辉，丁新华，李宁，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：
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。