植物调节元件及其使用方法技术

本公开涉及植物分子生物学领域，更具体地，涉及植物中基因表达的调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】植物调节元件及其使用方法
本公开涉及植物分子生物学领域，更具体地，涉及植物中基因表达的调节。
技术介绍
植物宿主中异源DNA序列的表达依赖于可操作地连接的调节元件的存在，这些元件在植物宿主内是具有功能的。启动子序列的选择可以决定生物内异源DNA序列何时与在何处进行表达。需要在特定组织或者器官中表达的情况下，可以使用组织偏好性启动子。在需要响应于刺激而表达基因的情况下，诱导型启动子是首选的调节元件。相比之下，在需要在植物各细胞中连续表达的情况下，采用组成型启动子。可以在转化载体的表达构建体中包含来自核心启动子序列的上游和/或下游的附加调节序列，以便引起异源核苷酸序列在转基因植物中的不同水平的表达。经常，希望的是在植物的特定组织或器官中表达DNA序列。例如，可通过遗传操纵植物基因组，使其包含可操作地连接至异源病原体抗性基因的组织偏好性启动子，使得所需的植物组织中产生病原体抗性蛋白，从而提高植物对土壤和空气传播的病原体感染的抗性。可替代地，可能需要抑制植物组织内天然DNA序列的表达以实现所需的表型。在这种情况下，可采用下述方式实现这种抑制：转化植物，使植物包含可操作地连接至反义核苷酸序列的组织偏好性启动子，使得反义序列的表达产生干扰天然DNA序列的mRNA翻译的RNA转录物。通过使用基因工程技术遗传地改变植物并且因此产生具有有用性状的植物需要可获得多种调节元件。启动子和其他调节元件的积累将使研究者能够以所需水平和在所期望细胞位置表达重组DNA分子。因此，组成型启动子的集合将允许新性状以所需水平在所期望的组织中表达。要实现这一点，需分离组成型调节元件并加以表征，用于对植物进行遗传操纵，其中这些组成型调节元件可充当以实测组成型方式表达目的异源核苷酸序列的调节区。为了影响植物的各种性状和为了与可评分标志物一起使用，需要分离和表征双生病毒调节元件，特别是能充当用于目的分离核苷酸序列的组成型表达的调节元件的启动子。
技术实现思路
提供了用于调节目的异源核苷酸序列在植物或植物细胞中表达的组合物和方法。提供了包含引发转录的调节元件的新型核苷酸序列的DNA分子。在一些实施例中，这种调节元件具有在植物细胞中引发转录的启动子活性。某些实施例包括SEQIDNO：1-13所示核苷酸序列。还包括SEQIDNO：4-13所示序列的功能片段或变体(其中所述序列启动植物细胞中的转录)，以及包含与SEQIDNO：4-13所示序列具有至少85％序列同一性的序列的多核苷酸序列(其中所述序列在植物细胞中启动转录)。实施例还包括DNA构建体，所述DNA构建体包含可操作地连接至目的异源核苷酸序列的启动子，其中所述启动子能够驱动所述异源核苷酸序列在植物细胞中的表达并且所述启动子包含本文所公开的核苷酸序列之一。还包括SEQIDNO：1-3所示序列的增强子元件。实施例还包括DNA构建体，所述DNA构建体包含可操作地连接至目的异源多核苷酸序列的增强子和异源启动子，其中所述增强子和异源启动子能够驱动所述多核苷酸序列在植物细胞中的表达并且所述增强子和异源启动子各自包含SEQIDNO：1-14所示多核苷酸序列之一。实施例进一步提供了表达载体，并且在其基因组中稳定掺入DNA构建体的植物或植物细胞是如上所述的。另外，组合物包括此类植物的转基因种子。另外的实施例包括用于在植物中选择性表达多核苷酸序列的方法，该方法包括用DNA构建体转化植物细胞，并从所述植物细胞再生出转化植物，所述DNA构建体包含SEQIDNO：4-13的启动子和可操作地连接到所述启动子的异源多核苷酸序列，其中所述启动子启动所述多核苷酸序列在再生的植物中的转录。按这个方式，所述启动子序列可用于以组织偏好性方式控制可操作地连接的编码序列的表达。在另一个实施例中，所述DNA构建体进一步包含异源增强子元件。在调节元件的转录起始区的下游将是目的序列，其将提供对植物的表型的修饰。这种修饰包括调控内源产物的生成(数量、相对分布等方面)或者外源表达产物的生成，以在植物中提供新功能或调控的功能或者产物。例如，涵盖了编码基因产物的异源多核苷酸序列，该基因产物赋予对除草剂、盐、寒冷、干旱、病原体、线虫类或昆虫的抗性或耐性。在一个另外的实施例中，提供了用于调控基因在稳定转化的植物中的表达的方法，该方法包括以下步骤：(a)用包含与至少一种异源多核苷酸序列可操作地连接的本文所公开的启动子的DNA构建体转化植物细胞；(b)使该植物细胞在植物生长条件下生长，以及(c)从其中该连接的核苷酸序列的表达改变该植物的表型的植物细胞再生出稳定转化的植物。在另一个实施例中，所述DNA构建体进一步包含异源增强子元件。提供了表达盒，所述表达盒包含可操作地连接至目的异源核苷酸序列的SEQIDNO：1-13的调节元件序列。还另外提供了转化的植物细胞、植物组织、种子和植物。附图说明图1.MMV增强子序列(SEQIDNO：1)。图2.通过切割XhoI和SalI位点然后将它们填入并连接而从3x形式(SEQIDNO：3)产生了2XMMV增强子形式(SEQIDNO：2)，这产生了在这两个序列(加下划线)之间具有几个额外碱基的PvuI位点。图3.通过将MMV增强子序列的三个拷贝与第一和第二MMV区段之间的XhoI位点以及第二和第三MMV区段之间的SalI位点进行组装来产生3XMMV增强子形式(SEQIDNO：3)。为了克隆目的，将NotI和PspMOI位点分别添加到序列的5’端和3’端(加下划线)。具体实施方式本文所用的冠词“一个”和“一种”指一个(种)或多于一个(种)(即，指至少一个(种))所述冠词的语法对象。通过举例，“一个元件”是指一个或多个元件。本公开涉及针对植物调节元件的组合物和方法以及它们的使用方法。所述组合物包含以下的调节区的核苷酸序列：豆黄矮病毒(BYDV)、甜菜轻度卷顶病毒(BMTV)、东非木薯花叶(喀麦隆)病毒(EACMCV)、蜀葵皱叶病毒(HLCV)、辣根卷顶病毒(HCTV)、紫茉莉属(Mirabilis)花叶病毒(MMV)、大翼豆属(Macroptilium)黄花叶佛罗里达病毒(MYMFV)、甘蔗条纹(埃及)病毒(SSEV)、甘蔗条纹病毒(SSV)、番茄卷曲矮化病毒(南非)(TCSVSA)、和小麦矮病毒(WDWV)。所述组合物进一步包含DNA构建体，所述DNA构建体包含与目的异源多核苷酸序列可操作地连接的任何BYDV、BMTV、EACMCV、HLCV、HCTV、MMV、MYMFV、SSEV、SSV、TCSVSA、和WDWV的调节区的至少一个多核苷酸序列。具体而言，提供了包含SEQIDNO：1-13所示的多核苷酸序列的分离的核酸分子及其片段、变体和互补序列。表1.双生病毒调节元件序列SEQIDNO：1-13包括允许在植物中启动转录的多核苷酸构建体。在特定实施例中，双生病毒调节元件允许以组成型方式启动转录。这类构建体可以包括与植物发育调节相关的受调节的转录起始区。因此，本文所公开的组合物可以包括DNA构建体，所述DNA构建体包含与植物启动子，特别是组成型启动子序列，更特别是双生病毒启动子和内含子序列可操作地连接的目的核苷酸序列。在另一个优选实施例中，所述DNA构建体进一步包含异源增强子元件。在一个实施例中，异源增强子元件包含SEQIDN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重组多核苷酸，其选自：(a)与SEQ ID NO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列具有至少95％序列同一性的多核苷酸；(b)包含SEQ ID NO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列的多核苷酸；(c)SEQ ID NO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的多核苷酸；和(d)SEQ ID NO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的片段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 US 62/2608191.一种重组多核苷酸，其选自：(a)与SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列具有至少95％序列同一性的多核苷酸；(b)包含SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列的多核苷酸；(c)SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的多核苷酸；和(d)SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的片段。2.如权利要求1所述的重组多核苷酸，其中所述重组多核苷酸进一步包含选自SEQIDNO：1、2和3的多核苷酸序列。3.一种DNA构建体，其包含异源可转录多核苷酸分子和调节元件多核苷酸，所述异源可转录多核苷酸分子与所述调节元件多核苷酸可操作地连接，所述调节元件多核苷酸选自下组，该组由以下组成：(a)与SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列具有至少95％序列同一性的多核苷酸；(b)包含SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的核酸序列的多核苷酸；(c)SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的多核苷酸；和(d)SEQIDNO：4、5、6、7、8、9、10、11、12或13的片段。4.如权利要求3所述的DNA构建体，其进一步包含选自SEQIDNO：1、2和3的多核苷酸序列。5.如权利要求3所述的DNA构建体，其中所述异源可转录多核苷酸分子是农学目的基因。6.如权利要求5所述的DNA构建体，其中所述异源可转录多核苷酸分子是能够在植物中提供除草剂抗性的基因。7.如权利要求5所述的DNA构建体，其中所述异源可转录多核苷酸分子是能够在植物中提供植物有害生物防治的基因。8.一种用如权利要求1-8中任一项所述的核酸分子稳定转化的异源细胞。9.一种用如权利要求3-8中任一项所述的DNA构建体稳定转化的转基因植物或植物细胞。10.如权利要求9所述的转基因植物或植物细胞，其中所述转基因植物为双子叶植物细胞。11.如权利要求9所述的转基因植物或植物细胞，其中所述转基因植物为单子叶植物细胞。12.一种如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC克劳，SH迪恩，AL卢，CR西蒙斯，LE斯姆斯，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国,US