一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1及其应用。本发明专利技术还提供了含有该启动子的表达盒和植物表达载体。本发明专利技术的启动子PosMeJ1能够在植物茉莉酸甲酯的诱导下提高目标基因的表达量。此外，本发明专利技术将上述启动子应用在植物转基因工程中。本发明专利技术提供的启动子可以启动外源基因在植物中表达，适用于任何植物，尤其能够驱动外源基因在植物植株中诱导表达，因此可以用于提高和改善植物的生长特性，从而培育出理想的转基因品种。

A plant jasmonate inducible expression promoter PosMeJ1 and its application

The present invention provides a plant jasmonate inducible expression promoter PosMeJ1 and its application. The present invention also provides an expression cassette containing the promoter and a plant expression vector. The promoter PosMeJ1 of the present invention can enhance the expression of target genes under the induction of plant jasmonic acid methyl ester. In addition, the promoters are applied in transgenic engineering of plants. The invention provides a promoter can express exogenous genes in plants, suitable for any plant, especially in plants can induce the expression of exogenous gene driven, so it can be used to improve the growth characteristics of the plants, so as to cultivate ideal transgenic varieties.

【技术实现步骤摘要】
一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1及其应用
本专利技术涉及生物技术和植物基因工程
具体而言，本专利技术涉及一种水稻茉莉酸甲酯诱导表达启动子及其应用，该启动子能够在水稻转基因调控体系中驱动目标基因在植株中表达。
技术介绍
茉莉酸(jasmonicacid,JA)及其甲酯为主的茉莉酸类是一类新型植物物质，是通过硬脂酸途径产生的脂肪酸衍生物。它广泛存在于高等植物以及某些真菌之中，植物种子的萌发、生根和开花、果实成熟、胚胎发育、气孔关闭、色素合成，衰老等各种生长发育过程均与的作用密切相关。有研究表明，茉莉酸甲酯(methyljasmonate,MeJA)可以抑制根的生长。茉莉酸甲酯还可以诱导颖花的开放，这在水稻、高粱、苏丹草、小麦等作物中都得到了证实。曾晓春和周燮首次报道用0.04～4mmol/L的MeJA的对籼稻穗浸2min，即可在6～20min内诱导浆片膨大而导致大量开颖。诱导开放的颖花数和的浓度相关，浓度越大，诱导开放的颖花数越多。张旺等在杂交粳稻制种中进行了应用研究，结果发现，4mmol/L的MeJA的所处理的小区制种产量比对照小区增产幅度在182.3％-357.1％之间。此外，MeJA在对病、虫、机械伤害等的反应中可调节植物防卫基因的表达，提高植物的抗逆性，并在植物的形态建成中起重要作用。茉莉酸甲酯作为逆境信号物质可以诱导植物抗逆响应，当植物受到创伤、昆虫咬食或病原菌感染后引发的局部及系统性的伤害信号，产生茉莉酸甲酯。在此诱导过程中，茉莉酸甲酯一方面是在外部起作用，诱导植株间的防御反应；另一方面经气孔进入植物细胞，在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸(jasmonicacid,JA)。当植物受到逆境胁迫时，体内的茉莉酸能快速响应胁迫信号，与植物体内天然受体结合，受体蛋白激活再作用于相应启动子序列以驱动下游基因的表达，并将逆境信号传递到未受伤部位进一步启动抗逆基因表达，以抵御逆境胁迫伤害。转基因技术在农作物和观赏植物中的发展应用是现代农业的一个发展趋势，实现外源基因在转基因植株中的精确调控表达是必要的。诱导型启动子虽然对外源基因的调控表达具有很强的时空控制性，但目前的研究多数停留在启动子功能分析及表达调控上，且真正能在生产实践上大规模使用的更是屈指可数。另外，很多诱导型启动子都存在有背景表达，即在没有诱导处理时出现较高的背景表达，影响了诱导调控的准确性。目前，研究的受茉莉酸甲酯诱导的启动子很少，利用该启动子可以驱动一些功能基因在植物植株中的表达，从而提高植株的抗逆性，培育理想的转基因植物品种。但是，大部分研究人员并没有意识到受茉莉酸甲酯诱导的启动子的重要性，即便有人意识到了受茉莉酸甲酯诱导的启动子，想要从数以亿计的基因中找到受茉莉酸甲酯诱导的启动子，也如同大海捞针。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种驱动外源基因在茉莉酸甲酯诱导条件下特异性表达的启动子、获得含有该启动子序列的转化子以及该启动子的应用。其中，本文中所涉及的“植物”是指单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子包含序列表中SEQIDNo:1所示的DNA序列。序列表中SEQIDNo:1所示的DNA序列为来源于日本晴水稻(OryzasativaLcv.Nipponbare)的植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子，本文中称为PosMeJ1或启动子PosMeJ1。另一方面，本专利技术提供一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子，其DNA序列与SEQIDNo:1所示的DNA序列有至少80％同源性；或者，所述植物冷诱导表达启动子为在SEQIDNo:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或等位基因或衍生物；或者所述植物冷诱导表达启动子具有与SEQIDNo:1所示的DNA序列杂交的产物。这些植物冷诱导表达启动子序列与SEQIDNo:1所示的DNA序列具有相同功能，即驱动目标基因在植物中特异性表达。另一方面，本专利技术还提供一种包含上述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子的表达盒和重组表达载体。再一方面，本专利技术提供上述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子在培育转基因植物中的应用。所述应用包括将本专利技术提供的上述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子连接于载体的待表达的基因序列上游，从而构建重组表达载体，将所述重组表达载体转化到植物细胞、组织或器官中进行培育。并且优选地，所述应用可以用于改良植物生长特性，提高植物抗逆性。所述植物为单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。本专利技术中所提供的启动子的DNA序列为(与序列表中SEQIDNo：1中相同)：ACGTCTACCCCTACTTCGCCTACGTGGGCAACCAGGCCCAGATCGACATCAACTACGCGCTCTTCACGTCGCCGGGCACGGTGGTGCAGGACGGCGGCAACGCGTACCAGAACCTGTTCGACGCCATCGTCGACACGTTCTACTCCGCGCTGGAGAGCGCCGGCGCCGGGAGCGTCCCGATCGTGGTGTCGGAGAGCGGGTGGCCGTCGGCCGGCGGCACGGCGGCGAGCGCCGGCAACGCGCAGACGTACAACCAGAACCTGATCAACCACGTCGGGCAGGGGACGCCCAAGAGGCCCGGGAGCATCGAGACCTACATTTTCGCCATGTTCAACGAGAACCAGAAGGGAGGCGACGAGACGGAGAGGCACTTCGGCCTCTTCAACCCGGACCAGTCGCCGGCATACTCCATCAATTTCTAAGAAGATTGTTCTGAGAAGAGATCGATCGATGATGAATTAAACGTCGATCGATATAGATATATACATACACGCGTTCCATATATAGTTTGGGTTTGAATAAGCTTTCTGCCTGCATATTGCAAAGCTCAATGCATGCATGTAACGGTGCAGAGACAAATAATATGAACTTGAATAAAGTTTACCAGACCTATTTTCGCGTAGTATGATTAATGTCTCATACAGAGCAGACCATGTAGCATGTTATATTTCTCTCACTCAACGATGCGCGTTAATTTGATTCAGTCGTAACGTACGTGATGATCTTAGTAGTACAAACAGTACCGTACGTGTTGCACTTGCTAGCTAGAGTGCCGTGCACTTTGGCCTATGTTACGGTGTGGCGCACACTCTGACGCGTTTGTCTCACCGTGCAAAACGGCGGATGGGAGCTAGTGTGCACGTACACCGGCCTGTCCAGCACCAAGCACGTATACGTACAAGTAAAAAGTCGAACCAAGCAAGACAGCAACAAAACCGTTGCTGTTTGAGGCCGCCACGACCAAACAACGTCAAAAACACCGGAATTCCACGAGCCGGACAAGCAACTGCTCGATTTTATCCCGTCGTGCACGAACGCATGCTCGCGCGCGGCTA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1，其特征在于，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子包含SEQ ID No:1所示的DNA序列。

【技术特征摘要】
1.一种植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1，其特征在于，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子包含SEQIDNo:1所示的DNA序列。2.根据权利要求1所述的植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1，其特征在于，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子的DNA序列与SEQIDNo:1所示的DNA序列有至少80％同源性；或者，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1为在SEQIDNo:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或等位基因或衍生物；或者，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1具有与SEQIDNo:1所示的DNA序列杂交的产物。3.根据权利要求1所述的植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1，其特征在于，所述启动子来自日本晴水稻，分离所采用的扩增引物包括第一引物和第二引物。4.一种表达盒，其特征在于，所述表达盒包含权利要求1-2中任意一项所述的植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1。5.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含权利要求1-2中任意一项所述的植物冷诱导表达启动子PosMeJ1，在所述重组表达载体中，所述植物茉莉酸甲酯诱导表达启动子PosMeJ1连接于载体中待表达的基因序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，杨剑波，秦瑞英，李娟，杨亚春，李莉，许蓉芳，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34