环境胁迫应对启动子和编码环境胁迫应对转录因子的基因制造技术

本发明专利技术提供了胁迫应对启动子，本发明专利技术的环境胁迫应对启动子包括下面的（ａ），（ｂ）或（ｃ）的ＤＮＡ：（ａ）由选自ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列组成的ＤＮＡ；（ｂ）由包括相对于选自ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列的一个或几个核苷酸缺失、替换或添加，并且作为环境胁迫应对启动子起作用核苷酸序列组成的ＤＮＡ；和（ｃ）在严格条件下与由选自ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列组成的ＤＮＡ杂交，并且作为环境胁迫应对启动子起作用的ＤＮＡ。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境胁迫应对(stress-responsive)启动子和编码环境胁迫应对转录因子的基因。
技术介绍
通过基因测序技术，已确定了关于大量有机体的大量的基因组和cDNA序列。在一个植物模型，拟南芥中，已经确定了两个染色体的完整的基因组序列(Lin，X.et al.，(1999)，自然402，761-768；和Mayer，K.et al.，(1999)，自然402，769-777)。表达序列标签(EST)计划大大促进了表达基因的发现(Hofte，H.etal.，(1993)，植物杂志，4，1051-1061；Newman，T.et al.，(1994)，植物生理，106，1241-1255；和Cooke，R.et al.，(1996)，植物杂志，9，101-124；和Asamizu，E.et al.，(2000)，DNA Res.7，175-180)。例如，国家生物技术信息中心(NCBI)的EST数据库(dbEST)包括部分cDNA序列，其中产生的基因数超过总基因(如从完全测序的拟南芥染色体2的基因含量中估计的)的一半(约28,000基因)，。最近，微阵列(DNA芯片)技术已经变成了分析基因组规模的基因表达的有用工具(Schena，M.et al.，(1995)，科学，270，467-470；Eisen，M.B.和Brown，P.O.(1999)，酶学方法303，179-205)。在利用DNA芯片的技术中，在不小于1,000个基因/cm2的密度的玻璃片上排列cDNA序列。将这样排列的cDNA序列与用两个颜色荧光标记物标记的一对cDNA探针同时杂交，该cDNA探针已经从不同类型的细胞或组织的RNA样品中制备。以这一方法，可以直接分析大量的基因和比较基因表达。该技术通过分析48种拟南芥基因在根和茎的差示表达而首次得到证实(Schena，M.et al.，(1995)，科学270，467-470)。接着，利用该技术，从人cDNA文库中任意挑选的1,000个克隆中，鉴定对热休克和蛋白质激酶C激活产生应答的基因微阵列(Schena，M.et al.，(1996)，美国国家科学院院刊93，10614-10619)。在另一个方法中，利用DNA芯片，分析各种诱导条件下炎性疾病相关基因的表达情况(Heller，R.A.et al.，(1997)，美国国家科学院，94，2150-2155)。另外，利用微阵列，已经分析了具有超过6,000个编码序列的酵母基因组的动力学表达(DeRisi，J.L.et al.，(1997)科学278，680-686；和Wodicka，L.et al.，(1997)，自然生物技术，15，1359-1367)。但是，在植物科学领域，仅有少数关于微阵列分析的报告(Schena，M.et al.，(1995)，科学270，467-470；Ruan，Y.et al.，(1998)，植物杂志，15，821-833；Aharoni.A.et al.，(2000)，植物细胞12，647-661；和Reymond，P.et al.，(2000)，植物细胞，12，707-719)。植物的生长明显受到环境胁迫如干燥、高盐和低温的影响。在环境胁迫中，干燥或水缺乏是最关键的因素，限制了植物的生长和作物(crop)的产量。这样的干燥胁迫引起了植物中各种的生物化学和生理应答。为了在这些胁迫条件下生存，植物获得了对胁迫的反应性和适应性。最近，已经报道了一些在转录水平上对干燥发生应答的基因类型(Bohnert，H.J.et al.，(1995)，植物细胞7，1099-1111；Ingram，J.，和Bartels，D.(1996)，植物分子生物学，47，377-403；Bray，E.A.(1997)，植物科学趋势，2，48-54；Shinaozaki，K.，and Yamaguchi-Shinozaki，K.(1997)，植物生理，115，327-334；Shinozaki，K.，and Yamaguchi-Shinozaki，K.(1999)，“对干燥胁迫的分子应答，高等植物对寒冷，干燥，热和盐胁迫的分子应答”，Schinozaki，K.and Yamaguchi-Shinozaki，K.R.G.Lands公司；和Shinozaki，K.，和Yamaguchi-Shinozaki，K.编辑(2000)，Curr.Opin.Plant Biol.3，217-223)。在另一方面，在通过导入一个基因提高植物的胁迫抗性的努力中，已经利用了胁迫可诱导的基因(Holmberg，N.，和Bulow，L.(1998)，植物科学趋势，3，61-66；和Bajaj，S.et al.，(1999)，分子育种，5，493-503)。不仅为在分子水平进一步澄清胁迫抗性的机制和高等植物的胁迫应对，而且为了通过基因操作提高玉米的胁迫抗性，分析胁迫可诱导的基因的功能是重要的。已鉴定出，当以ABA独立方式表达干燥、高盐和冷胁迫应对基因时，脱水应对元件和C重复序列(DRE/CRT)是重要的顺式作用元件，其中ABA是指脱落酸，一种植物激素，并且可以作为种子休眠和环境胁迫的信号传递因子(Yamaguchi-Shinozaki，K.，和Shinozaki，K.(1994)，植物细胞6，251-264；Thomashow，M.F.et al.，(1999)，植物分子生物学，50，571-599；和Shinozaki，K.，和Yamaguchi-Shinozaki，K.(2000)，Curr.Opin.Plant Biol.3，217-223)。另外，已经克隆了参与DRE/CRT应对基因的表达的转录因子(DREBrr/CBF)(Stockinger.E.J.et al.，(1997)，美国国家科学院院刊94，1035-1040；Liu，Q.et al.，(1998)，植物细胞，10，1391-1406；Shinwari，Z.K.etal.，(1998)，Biochem.Biophys.Res.Commun.250，161-170；和Gilmour，S.J.et al.，(1998)，植物学杂志，16，433-443)。通常认为DREB1/CBF在冷应对基因表达中起作用，而DREB2参与了干燥应对的基因表达。在花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子的控制下，在过度表达CBF1(DREB1B)cDNA的转基因拟南芥植物中观察到了对冷冻胁迫的强抗性(Jaglo-Ottosen，K.R.et al.，(1998)，科学280，104-106)。本专利技术人已报道，当在CaMV 35S启动子或胁迫可诱导的rd29A启动子的控制下，在转基因植物中过度表达了DREB1A(CBF3)cDNA分子时，可以诱导胁迫可诱导的DREB1A靶基因的强组成表达，来提高对冷冻，干燥和盐胁迫的抗性(Liu，Q.et al.，(1998)，植物细胞，10，1391-1406；和Kasuga，M.et al.，(1999)，自然生物技术，17，287-291)。另外，本专利技术人已经鉴定了6个DREB1A靶基因，如rd29A/lti78/cor78，Kin1，kin2/cor6.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境胁迫应对启动子，包括：（ａ）由选自ＳＥＱＩＤＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列组成的ＤＮＡ；（ｂ）由包括相对于选自ＳＥＱＩＤＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列中的一个到几个核苷酸的缺失、替换或添加的核苷酸序列，并且作为环境胁迫应对启动子起作用的核苷酸序列组成的ＤＮＡ；和（ｃ）在严格条件下与由选自ＳＥＱＩＤＮＯ：１到９０的任意核苷酸序列组成的ＤＮＡ杂交，并且作为环境胁迫应对启动子起作用的ＤＮＡ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：筱崎一雄，关原明，藤田美纪，
申请(专利权)人：独立行政法人理化学研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]