向日葵中由缺水条件和脱落酸诱导的转录因子基因、启动子以及转基因植物制造技术

技术编号:1737659 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术确定了一种向日葵中的由缺水或脱落酸诱导、具有与亮氨酸拉链相关的同源域的新的转录因子编码基因的特征。该转录因子在用于转化宿主细胞和植物的DNA构建体中被克隆是有利的。包括该转录因子基因的转基因植物对如水胁迫和高盐的不利环境条件具有耐受性和抗性。本发明专利技术也提供了一种核酸启动序列,其中缺水和脱落酸诱导该序列。本发明专利技术提供了包括该转录因子基因的构建体、宿主细胞和转基因植物。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种向日葵(//^'朋&1 朋m/ws)中由缺水和脱落酸资导 的编码转录因子的新基因,该转录因子具有与亮氨酸拉链相关的同源 域。在转化宿主细胞或植物的DNA构建体中克隆该转录因子是有利 的。包括该转录因子的转基因植物对如缺水胁迫和高盐的不利环境条 件具有抗性。也提供了核酸启动序列及包括该序列的构建体、宿主细 胞和转基因植物,其中该序列为水缺乏或脱落酸诱导的。
技术介绍
同源域为许多涉及发育过程的真核转录因子中出现的60个氨基酸 的基元(Gehring, Science 236, 1245-1252,1987)。从包括真菌、哺乳动物 和植物的许多真核生物中已经分离得到含有同源框的基因(Gehring, W. J., et al., Annu. Rev. Biochem. 63, 487-526, 1994)。根据同源域内外的序 列保守性和结构可以将植物的同源框分为许多家族(Chan, R丄.,et al. Biochim. Biophys. Acta 1442 (1), 1-19, 1998)。这些家族之一的成员具有 独特的特征因为它们包括与一种涉及二聚作用的螺旋-螺旋结构的亮 氨酸拉链相关的同源域,因此,其编码称为Hd-Zip的蛋白质。Hd-Zip 仅有效地结合二聚物形式的DNA(Sessa, G., et al., EMBO J. 12, 3507-3517, 1993; Palena C.M., et al" Biochem J. 341, 81-87, 1999)。已提 出这些蛋白可能涉及调控与植物对环境条件的应答相关的发育过程 (Chan, R丄.,et al. Biochim. Biophys. Acta 1442 (1), 1-19, 1998, Carabelli,8M., et al., Plant J. 4, 469-479, 1993; Schena, M., et al" Genes Devel. 7, 367-379, 1993)。缺水是植物所面对的最常见的环境胁迫之一。尽管许 多种子耐受极度缺水,但是植物的生长性部位却极少为耐受性的。植 物通过表达特异性的 一 系列基因而应答水胁迫,这样使其适应变化的 环境条件(Bray, E.A. Trends Plant Sci. 2, 48-54, 1997 y Shinozaki, K. and Yamaguchi-Shinozaki, K. Plant Physiol. 115, 327-334, 1997)。激素脱落酸 (ABA)在这些应答的子系列应答中起重要的作用(Shinozaki, K. and Yamaguchi-Shinozaki, K. Plant Physiol. 115, 327-334, 1997 y Leung, J. and Giraudat, J. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49, 199-222, 1998)。水胁迫耐受性和抗性所涉及的基因的启动区域的特征说明存在应 答ABA的元件,即ABRE,和应答干旱的元件,即DRE。S6derman等已经公开了(描述)脱落酸和缺水诱导的阿布属 04ra&Wo戸/"基因(两种;M77^-7和v477/5 -《S6derman E. et al., The Plant Journal 10: 375-381, 1996 and Soderman E. et al. Plant Molecular Biology 40: 1073-1083, 1999)。作者没有说明这些基因的超表达提供缺水耐受 性。US NO.5,981,729公开了 一种由缺水和脱落酸诱导的、并且编码拟 南芥(A 77^//a"a)的转录因子的新基因。该专利并没有公开任何关于携 带本专利技术的基因、并且抗水胁迫条件的转基因植物的参考内容。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种分离的编码转录因子Hahb-4、其 功能性活性片段或变异体的核酸分子,该分离的核酸分子具有SEQIDNo.l或其片萃殳的核酸序列,其中,该核酸分子源于向日葵(/^/^"^^a"層M力,并且其可以为SEQ ID No.2的mRNA或cDNA,其中,该分 子能够结合5,-CAAT(A/T)ATTG-3, DNA序列或植物品种的干旱转录调 控区域。本专利技术的另一目的是提供一种载体,该载体包括与选自包括SEQ ID No. 1 、 SEQ ID No.2及其片段的组的核酸序列可操作地连接的启动子, 其中,该载体驱动转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体的表 达,并且其中所述转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体能够 结合植物品种的干旱转录调控区域,其中,与该宿主细胞的野生型品 种相比,载体在宿主细胞中的表达增加了细胞对如水胁迫的环境胁迫 的耐受性。本专利技术的进一步的目的为提供一种被具有选自包括SEQ ID No.l、 SEQ ID No.2及其片段的组的序列的核酸分子稳定地转化的转基因植 物,其中,该核酸分子编码转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变 异体,并且其中与该植物的野生型品种相比,该植物具有对环境胁迫、 如干旱、盐、渗透性及其它、优选对水胁迫的增强的耐受性,其中, 通过转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体和植物的干旱转录 调控区域结合,从而可以为单子叶、双子叶或任何其它农业植物的植 物是水胁迫耐受性的。本专利技术的再一 目的为提供一种被具有选自包括SEQ ID No.l、 SEQ ID No.2及其片段的组的序列的核酸分子稳定地转化的植物种子,其中 该核酸分子序列编码转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体。本专利技术的再一目的为提供一种被具有选自包括SEQIDNo.l、 SEQ ID No.2及其片段的组的序列的核酸分子稳定地转化的宿主细胞,其中 该核酸分子编码转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体,其中 宿主细胞选自包括细菌、真菌、昆虫、植物和动物细胞的组,优选地, 其为植物细胞。本专利技术的再一 目的为提供一种生产水胁迫耐受性转基因植物的方 法,该方法包括用选自包括SEQ ID No.l、 SEQ ID No.2及其片段的组 的核酸序列稳定地转化植物细胞或细胞系、并且将该细胞或细胞系再 生为植林的步骤。本专利技术的另一目的为提供一种选自包括以下核酸分子的组的分离 的核酸分子(a) 具有核苷酸序列SEQ ID No.3的核酸分子;(b) 具有核苷酸序列SEQ ID No.10的核酸分子;(c) 具有SEQ ID No.3的805 ~ 1221核苷酸的核苷酸序列的核酸分子;(d) 具有SEQ ID No.3的904- 1221核苷酸的核苷酸序列的核酸分子;(e) 具有SEQ ID No.3的1011 ~ 1221核苷酸的核苷酸序列的核酸分子;(f) 具有SEQ ID No.3的15 ~ 622核苷酸的核苷酸序列的核酸分子;(g) 具有SEQ ID No.10的15 ~ 409核苷酸的核苷酸序列的核酸分子;(h) 具有与(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)、 (f)、或(g)的核酸分子互补的核 苷酸本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种编码转录因子Hahb-4、其功能性活性片段或变异体的分离的核酸分子,具有SEQ ID No.1或其片段的核酸序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:利亚拉克尔尚丹尼尔赫克托冈萨雷斯卡洛斯阿尔贝托德扎尔加芙列拉马里沙加戈克劳迪奥马赛洛迪南
申请(专利权)人:利亚拉克尔尚丹尼尔赫克托冈萨雷斯卡洛斯阿尔贝托德扎尔加芙列拉马里沙加戈克劳迪奥马赛洛迪南
类型:发明
国别省市:AR[阿根廷]

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