用于转基因表达的植物启动子和3’UTR制造技术

本公开涉及采用来自水稻泛素‑3基因的3’UTR来促进核苷酸序列在植物或植物细胞中的转录和翻译的组合物和方法。一些实施方案涉及来自水稻泛素‑3基因的3’UTR，它在植物中发挥终止可操作地连接的核苷酸序列的转录的功能。

Plant Promoter and 3'UTR for Transgenic Expression

The present disclosure relates to compositions and methods for promoting the transcription and translation of nucleotide sequences in plants or plant cells using a 3'UTR from the rice ubiquitin 3 gene. Some implementations involve a 3'UTR from the rice ubiquitin 3 gene, which functions in plants to terminate transcription of operatively linked nucleotide sequences.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转基因表达的植物启动子和3’UTR相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月16日提交的美国临时专利申请序列号62/350898的权益
本专利技术整体涉及植物分子生物学领域，并且更具体地讲，涉及植物中转基因的表达。
技术介绍
许多植物物种能够通过转基因转化以引入农艺学上所需的性状或特征。所得的植物物种经开发和/或修饰以具有具体的所需性状。一般来讲，所需性状包括例如改善营养价值质量、增加产率、赋予害虫或疾病抗性、增加干旱和胁迫耐受性、改善园艺质量(例如，色素沉着和生长)、赋予除草剂耐受性、使得能够由植物产生工业上适用的化合物和/或材料、和/或使得能够产生药物。包含多个转基因的转基因植物物种经由植物转化技术而产生，所述多个转基因叠堆在单个基因组基因座处。植物转化技术使得将转基因引入植物细胞中，回收植物基因组中含有稳定整合的转基因拷贝的可育转基因植物，并且经由植物基因组的转录和翻译的后续转基因表达产生具有所需性状和表型的转基因植物。然而，允许产生转基因植物物种以高表达经工程改造为性状叠堆的多个转基因的机制是所需的。同样，允许转基因在植物的特定组织或器官内表达的机制也是所需的。例如，增加植物对土壤传播的病原体感染的抗性可通过用病原体抗性基因转化植物基因组，使得病原体抗性蛋白在植物根内稳健表达来实现。或者，可能需要在处于特定生长或发育阶段(诸如，细胞分裂或伸长)中的植物组织中表达转基因。此外，可能需要在植物的叶和茎组织中表达转基因以提供针对除草剂的耐受性，或针对地面上昆虫和害虫的抗性。因此，需要可驱动转基因在特定植物组织中实现所需水平的表达的新的基因调控元件。专利
技术实现思路
在本公开的实施方案中，本公开涉及一种核酸载体，其包含可操作地连接至多聚接头或短多核苷酸序列、非水稻(Oryzasativa)泛素-3基因、或多聚接头/短多核苷酸序列和非水稻泛素-3基因的组合的3’UTR，即ZMEXP18544.1。在该实施方案的这些方面，3’UTR包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列。另外的实施方案包括包含长度为1001bp的多核苷酸的3’UTR。还包括与SEQIDNO:1的3’UTR共享的80％、85％、90％、92.5％、95％、97.5％、99％、或99.9％序列同一性的多核苷酸。多个实施方案包括还包含编码选择性标记的序列的核酸载体。还考虑了核酸载体的实施方案，其中所述3’UTR可操作地连接至转基因。这样的转基因的实例包括赋予杀昆虫抗性、除草剂耐受性、氮使用效率、水使用效率或营养品质的选择性标记或基因产物。还考虑了核酸载体的实施方案，其中所述3’UTR可操作地连接至RNAi表达多核苷酸。在其他方面，本公开涉及一种核酸(或多核苷酸)，其包含与SEQIDNO:2具有至少80％、85％、90％、92.5％、95％、97.5％、99％、和99.9％序列同一性的启动子多核苷酸序列。因此，将这样的启动子结合到包含SEQIDNO:1的3’UTR的核酸载体中。在该实施方案的多个方面，启动子(例如SEQIDNO:2)可操作地连接至多聚接头或转基因的5’末端，并且3’UTR可操作地连接至多聚接头或转基因的3’末端。此实施方案中还包括核酸载体，其中启动子还包含内含子或5'–UTR。随后，含有SEQIDNO:2的启动子和SEQIDNO:1的3’UTR的核酸载体驱动以组成型组织特异性表达来表达转基因。在其他方面，本公开涉及包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的可操作地连接至转基因的多核苷酸序列的植物。因此，植物是单子叶或双子叶植物。植物的具体实例包括玉蜀黍、小麦、稻、高粱、燕麦、黑麦、香蕉、甘蔗、大豆、棉花、拟南芥属(Arabidopsis)、烟草、向日葵和芥花。在多个实施方案中，可以转化此类植物，其中将转基因插入所述植物的基因组中。在另外的实施方案中，该植物包含含有与SEQIDNO:2具有至少80％、85％、90％、92.5％、95％、97.5％、99％、或99.9％序列同一性的多核苷酸序列的启动子。在此类实施方案中，SEQIDNO:1的长度为1001bp。在该实施方案的一个方面，3’UTR可操作地连接至转基因。在其他实施方案中，该植物包含含有与SEQIDNO:1具有至少80％、85％、90％、92.5％、95％、97.5％、99％、或99.9％序列同一性的多核苷酸序列的3’UTR。在此类实施方案中，SEQIDNO:1的长度为1001bp。在该实施方案的一个方面，SEQIDNO:1的3'UTR可操作地连接至转基因。此外，多个实施方案涉及包含SEQIDNO:2的启动子或水稻泛素-3基因启动子的植物，其中转基因表达是组成型的。同样，多个实施方案涉及包含SEQIDNO:1的3’UTR的植物，其中转基因表达是组成型或组织特异性表达，如通过用于驱动转基因的启动子所确定的。在其他方面，本公开涉及一种用于产生转基因植物细胞的方法。这样的方法利用基因表达盒来转化植物细胞，该基因表达盒包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的水稻泛素-3基因3’UTR。接下来，该方法公开了分离包含该基因表达盒的经转化的植物细胞。另外，该方法考虑了产生转基因植物细胞，该转基因植物细胞包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的水稻泛素-3基因3’UTR。同样，该方法包括使该转基因植物细胞再生成转基因植物。此外，该方法包括获得转基因植物，其中该转基因植物包含基因表达盒，该基因表达盒包含可操作地连接至至少一个所关注的多核苷酸序列的水稻泛素-3基因3’UTR。在这样的实施方案中，转化植物细胞的方法用植物转化法进行。在其他实施方案中，转化植物细胞的方法导致稳定整合至转基因植物细胞的基因组中的所关注的多核苷酸序列。在此类实施方案的多个方面，水稻泛素-3基因3’UTR包含SEQIDNO:1的多核苷酸。在其他方面，本公开涉及一种分离的多核苷酸，其包含与SEQIDNO:1的多核苷酸具有至少80％、85％、90％、92.5％、95％、97.5％、99％、或99.9％序列同一性的核酸序列。在一个实施方案中，分离的多核苷酸还包含编码多肽的开放阅读框多核苷酸；以及启动子序列。在另一个实施方案中，SEQIDNO:1的多核苷酸的长度为1001bp。在本公开的实施方案中，本公开涉及一种核酸载体，其包含可操作地连接至以下部分的3’UTR：多聚接头序列；非水稻泛素-3样基因；或多聚接头序列和非水稻泛素-3基因样基因的组合，其中所述3’UTR包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列。在一些实施方案中，3’UTR的长度为1001bp。在另外的实施方案中，3’UTR由与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列组成。在其他实施方案中，3’UTR终止编码选择性标记的多核苷酸的表达。在另外的实施方案中，3’UTR可操作地连接至转基因。在该实施方案的方面，转基因编码赋予杀昆虫抗性、除草剂耐受性、氮使用效率、水使用效率或营养品质的选择性标记或基因产物。提供了与启动子一起使用的SEQIDNO:1的3’UTR，该启动子多核苷酸序列包含与SEQIDNO:2具有至少90％序列同一性的序列，其中该启动子多核苷酸序列可操作地连接至所述多聚接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸载体，其包含可操作地连接至以下部分的3’UTR：a)多聚接头或短多核苷酸序列；b)非水稻泛素‑3基因；或c)a)和b)的组合，其中所述3’UTR包含与SEQ ID NO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种核酸载体，其包含可操作地连接至以下部分的3’UTR：a)多聚接头或短多核苷酸序列；b)非水稻泛素-3基因；或c)a)和b)的组合，其中所述3’UTR包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的核酸载体，其中所述3’UTR的长度为1001bp。3.根据权利要求1所述的核酸载体，其中所述3’UTR由与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列组成。4.根据权利要求1-3中任一项所述的核酸载体，其还包含编码选择性标记的序列。5.根据权利要求1所述的核酸载体，其中所述3’UTR可操作地连接至转基因。6.根据权利要求5所述的核酸载体，其中所述转基因编码赋予杀昆虫抗性、除草剂耐受性、RNAi、miRNA、siRNA表达、氮使用效率、水使用效率或营养品质的选择性标记或基因产物。7.根据权利要求1-3或5中任一项所述的核酸载体，其还包含与SEQIDNO:2具有至少90％序列同一性的启动子多核苷酸序列，其中所述启动子序列可操作地连接至所述多聚接头或所述转基因。8.根据权利要求1-3或5中任一项所述的核酸载体，其还包含内含子序列。9.根据权利要求1所述的核酸载体，其中所述3’UTR具有组成型或组织特异性表达。10.一种植物，其包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的可操作地连接至转基因的多核苷酸序列。11.根据权利要求10所述的植物，其中所述植物选自：玉蜀黍、小麦、稻、高粱、燕麦、黑麦、香蕉、甘蔗、大豆、棉花、拟南芥属、烟草、向日葵和芥花。12.根据权利要求10所述的植物，其中所述植物是玉米。13.根据权利要求10-12中任一项所述的植物，其中将所述转基因插入所述植物的基因组中。14.根据权利要求10所述的植物，其中3’UTR包含与SEQIDNO:1具有至少90％序列同一性的多核苷酸序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·古谱塔，P·马里，N·萨尔德赛，J·贝林格，
申请(专利权)人：农业基因遗传学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US