一种新型作物特异启动子分离方法技术

本发明专利技术提供一种新型作物启动子分离方法，所述方法利用作物不同品种在长期的驯化过程中，其启动子上碱基的多态性可能通过改变启动子活性影响基因表达，从而产生性状差异的原理，以作物不同表型的品种为材料，综合转录组和基因组深度测序数据，以生物信息学手段批量分离与表型差异相关的、具有核酸多态性的特异型启动子，再通过连接报告基因的实验进行鉴定，获得一批与关键性状调控相关且具有生理表达强度的新型启动子。本发明专利技术对品种资源加以创新利用，拓宽了作物启动子研究的范围，且所分离的启动子与性状差异直接相关，表达强度更可能是生理上需要的强度，同时启动子可在不同作物背景下保持特异性，更适于基因工程的使用。

A novel method for isolation of plant specific promoters

The present invention provides a new method to start sub separation of crops, the method makes use of different crops in the domestication process in the long term, the promoter polymorphism base may alter promoter activity influence gene expression, resulting in the differences of principle, to different types of crop varieties as materials, comprehensive transcriptome and the depth of the genome sequencing data, promoter specific bioinformatics has DNA polymorphisms associated with phenotypic differences, mass separation, and then through the connection of reporter gene experiments were identified, obtained a number of key traits related with regulation and expression model with physiological promoter strength. The invention of innovative use of variety resources, broaden the scope of study on the promoter of the crop, and the differences in the promoter and the character of separation is directly related to the expression intensity is more likely to need physical strength, also can maintain the promoter specificity in different crops under the background, the use of more suitable for gene engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种新型作物特异启动子分离方法
本专利技术涉及到生物技术和植物基因工程
具体而言，本专利技术涉及大规模分离鉴定作物启动子的方法。
技术介绍
启动子是转基因的重要元件，直接决定了转入基因的作用效果和利用效率。在基因工程中，为了同时达到有效性状改良和减少能量损失的目的，使用合适强度且具有时空或环境特异性启动子是最具可行性的技术路线。而该技术的前提是建立包含较多不同表达强度和表达特性的内源启动子。在作物中，特别是水稻中，启动子的研究远落后于基因的研究。有限的启动子研究更多的着眼于解释其驱动基因的功能，而对于特异性和强度这两个基因工程应用重要指标的鉴定却相对较少。因此大规模筛选克隆系列不同表达强度同时具有严谨特异型的植物启动子在作物转基因品种改良的研究和实践中具有重要意义。启动子的批量分离鉴定手段十分有限。传统方法中，利用功能基因组学研究所构建的启动子陷阱或增强子陷阱类水稻T-DNA插入突变文库，即构建一个无启动子的报告基因表达载体，只有该载体在插入到染色体基因启动子下游并临近转录位点且方向正确时，才能在染色体基因启动子的指导下表达，才会有报告基因和被捕获的内源基因上游编码区的融合转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型作物特异启动子分离方法，其特征在于，所述方法利用启动子上碱基的多态性可能通过改变启动子活性影响基因表达，从而产生性状差异的原理，以不同表型的品种为材料，综合转录组和基因组深度测序数据，以生物信息学手段批量分析并分离与表型差异相关的、具有核酸多态性的特异型启动子，再通过连接报告基因的实验进行验证，获得一批与关键性状调控相关且具有生理表达强度的新型启动子。

【技术特征摘要】
1.一种新型作物特异启动子分离方法，其特征在于，所述方法利用启动子上碱基的多态性可能通过改变启动子活性影响基因表达，从而产生性状差异的原理，以不同表型的品种为材料，综合转录组和基因组深度测序数据，以生物信息学手段批量分析并分离与表型差异相关的、具有核酸多态性的特异型启动子，再通过连接报告基因的实验进行验证，获得一批与关键性状调控相关且具有生理表达强度的新型启动子。2.根据权利要求1所述的新型作物特异启动子分离方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)、确定待分离启动子的特异性；(2)、基于所述特异性选定具有所述特异性的作物品种作为待分离作物；(3)、选定不具有所述特异性或者特异性弱于所述待分离作物的相同作物的另一品种作为对照作物；(4)、分别取预定数目的待分离作物植株和对照作物植株，在两种作物植株中诱导所述特异性表达，并进行转录组测序；(5)、将待分离作物植株的转录组测序结果与对照作物植株的转录组测序结果进行比对，找到与所述特异性相关的差异表达基因；(6)、分别提取所述差异表达基因上游及下游的启动子序列；(7)、判断所述启动子序列上是否存在碱基多态性；(8)、如果所述启动子序列上存在碱基多态性或者碱基多态性超过目标值，并该碱基多态性与所述特异性相关，则将其作为候选启动子；(9)、克隆分离所筛选的候选启动子，转入无所述特异性的作物品种中鉴定其表达特性，若所转入的作物品种表现出所述特异性，则判定所述候选为具有所述特异性的目标启动子。3.根据权利要求2所述的新型作物特异启动子分离方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括：对所述差异表达基因进行实时荧光定量PCR分析，以获取所述差异表达基因的在两种作物中的相对表达量，若二者的相对表达量达到预定目标值，再转入步骤(6)。4.根据权利要求2所述的新型作物特异启动子分离方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括：结合基因组测序数据和共表达分析，排除由于因上游转录因子变化而引起表达变化的差异表达基因。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏程，杨剑波，李娟，李浩，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