一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种在植物花中驱使基因表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子及其应用，属于转基因植物和植物基因编辑技术领域。在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术还提供了一种含所述JcTM6基因启动子的重组载体。基于JcTM6基因启动子的活性强且具有在花中特异性表达的特点，本发明专利技术提供了组织特异性启动子JcTM6基因启动子、重组载体或所述引物在构建转基因植物或植物花、果实和种子性状改良中的应用。同时JcTM6基因启动子可作为花特异性启动子驱使功能基因表达，用于改良小桐子繁殖器官性状，实现种子产量的提高。

A tissue-specific promoter jctm6 gene promoter expressed in plant flowers and its application

【技术实现步骤摘要】
一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子及其应用
本专利技术属于转基因植物和植物基因编辑
，具体涉及一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子及其应用。
技术介绍
小桐子(Jatrophacurcas.L)是大戟科麻疯树属的多年生木本植物，具有较强的抗旱能力，能在十分贫瘠的荒地生长，种子直播或枝条扦插均可繁殖。作为油料植物，小桐子种子含油量约达30％～40％。过去很长一段时间小桐子油作为灯油用于照明需求；经过改良加工后，现已制成生物柴油和航空燃油予以应用，因而多个国家将小桐子作为一种能源植物进行大规模种植。虽然小桐子具有各种优良特性，但小桐子营养生长旺盛，且雌花少，导致种子产量低，限制了其作为能源植物的发展前景，因而必须通过各种途径对小桐子的花性状进行优化改良从而提高小桐子的产量以满足生产的需求。小桐子的遗传多样性低，通过传统育种途径很难大幅度提高产量。而目前，植物转基因技术在作物农艺性状改良方面应用得十分广泛。这一技术得以应用的先决条件就是建立一个稳定的植物遗传转化体系，而小桐子的遗传转化体系已日趋稳定(JoshiM,etal.,EfficientgenetictransformationofJatrophacurcasL.bymicroprojectilebombardmentusingembryoaxes.IndCropProd,2011,33(1):67-77；KumarN,etal.,StablegenetictransformationofJatrophacurcasviaAgrobacteriumtumefaciens-mediatedgenetransferusingleafexplants.IndCropProd,2010,32(1):41-47；PanJ,etal.,Agrobacteriumtumefaciens-mediatedtransformationofbiofuelplantJatrophacurcasusingkanamycinselection.AfrJBiotechnol,2010,9(39):6477-6481；FuQ,etal.,AnefficientprotocolforAgrobacterium-mediatedtransformationofthebiofuelplantJatrophacurcasbyoptimizingkanamycinconcentrationanddurationofdelayedselection.PlantBiotechnologyReports,2015,9(6):405-416)，因此通过转基因育种对小桐子性状进行改良是一个行之有效的途径。除了稳定的遗传转化体系，功能基因能否在小桐子体内精准表达对于育种的成败也是至关重要的。启动子是位于基因上游直接调控功能基因的表达的一段DNA序列，包括组成型启动子、组织特异性启动子和诱导型启动子。其中组织特异性启动子可使功能基因在特定的组织部位或发育阶段表达，可对植物的性状进行定向改良，因而人们对组织特异性启动子的研究越来越多，以满足植物基因工程实用化的需要。目前，已报道的用于小桐子遗传转化的组织特异性启动子仅有在种子中表达的7S启动子和JcSDP1启动子(QuJetal.，Developmentofmarker-freetransgenicJatrophaplantswithincreasedlevelsofseedoleicacid.BiotechnolBiofuels,2012,5:10；KimMJetal.,GenesilencingofSugar-dependent1(JcSDP1),encodingapatatin-domaintriacylglycerollipase,enhancesseedoilaccumulationinJatrophacurcas.BiotechnolBiofuels,2014,7:36)，这对小桐子转基因育种是远远不够的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种来源于小桐子的新型组织特异性启动子--JcTM6基因启动子，在花中具有较高的表达活性，用于驱使功能基因改良小桐子花性状，用于转基因植物或提高小桐子种子的产量。本专利技术提供了一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子，所述JcTM6基因启动子的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。本专利技术提供了一种含所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的重组载体。优选的，所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子插入在基础载体的XbaI/BamHI多克隆位点处。优选的，所述重组载体还包括目标功能基因；所述目标功能基因位于所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的3'端。本专利技术提供了一组用于扩增所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的引物，包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如SEQIDNo.12所示；所述反向引物的核苷酸序列如SEQIDNo.13所示。本专利技术提供了所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子、所述重组载体或所述引物在构建转基因植物和/或植物基因编辑中的应用。优选的，所述转基因植物包括转基因小桐子和转基因拟南芥。本专利技术提供了所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子、所述重组载体或所述引物在植物花、果实和种子性状改良中的应用。本专利技术提供了所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子、所述重组载体或所述引物在提高小桐子种子产量中的应用。本专利技术提供了一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子，所述JcTM6基因启动子的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子来源于植物小桐子，采用实时荧光定量PCR测定JcTM6基因在小桐子中的表达情况，结果发现JcTM6主要在小桐子的雌花和雄花中表达，且雄花中的表达量是雌花中的3倍，而其它的组织部位除了花序芽和果皮(42DAP)有少量表达外，几乎都没有表达，由此可得到JcTM6基因是花特异性表达的基因。为了验证JcTM6的活性，从转基因小桐子的5个株系取根、茎、幼叶、成熟叶、茎尖、花序芽、雌花、雄花、授粉后12天的果实、授粉后25天的果皮和种子进行β-glucuronidase(GUS)荧光活性定量检测，结果表明，雌花中的GUS活性非常高，在其它组织部位中仅在花序芽、雄花、授粉后12天的果实和授粉后25天的种子里有少量表达；对不同发育时期的雌花进行GUS活性检测结果表明，在雌花发育过程中GUS染色都十分明显，说明JcTM6启动子是一个在小桐子雌花中高表达的启动子；另外，通过对转基因拟南芥进行GUS染色，仅在发育后期的花中检测到GUS活性，说明JcTM6启动子是一个在拟南芥花中特异性表达的启动子。本专利技术提供了所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子、所述重组载体或所述引物在构建转基因植物或植物花性状改良中的应用。所述启动子JcTM6基因启动子作为花特异性启动子驱使功能基因改良小桐子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子，所述JcTM6基因启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种在植物花中表达的组织特异性启动子JcTM6基因启动子，所述JcTM6基因启动子的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。


2.一种含权利要求1所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的重组载体。


3.根据权利要求2所述的重组载体，其特征在于，所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子插入在基础载体的XbaI/BamHI多克隆位点处。


4.根据权利要求2所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体还包括目标功能基因；所述目标功能基因位于所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的3'端。


5.一组用于扩增权利要求1所述组织特异性启动子JcTM6基因启动子的引物，包括正向引物和反向引物，其特征在于，所述正向引物的核苷酸序...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶彦彬，徐增富，王静娴，明新，
申请(专利权)人：中国科学院西双版纳热带植物园，
类型：发明
国别省市：云南;53