大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240及其应用，启动子Glyma12g02240的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本申请的大豆根组织特意启动子Glyma12g02240，能够使大豆根组织特异性表达GmCaM4基因，从而提高转基因大豆对盐胁迫的抗性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，特别涉及一种大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240及其应用。

技术介绍

[0002]启动子在基因转录的启动和调控中起着非常重要的作用，是转基因工程中的重要组成部分。启动子是DNA链中基因编码区上游的区域，它包含可被转录因子识别的特异序列。启动子通过与RNA聚合酶、转录因子的相互作用来实现转录的起始和转录过程的调控，精确地控制基因表达的时间、空间和强度。启动子区特有的核苷酸结构使其便于与RNA聚合酶结合，不同的结构影响了它与RNA聚合酶结合的亲和力，从而影响基因表达的水平。
[0003]多年以来，许多启动子已经被从多种组织中分离出来并应用到植物遗传工程中。启动子从质量和数量上都影响转录过程，转基因技术的成功依赖于它们的有效选择和应用，无论在基础研究领域，农作物的改良还是在生物制药方面都是如此。启动子有许多转录调控元件，可以在起始位点结合RNA聚合酶Ⅱ。它们在控制基因的表达模式方面很重要，在合适的时间和位置激活一个基因。
[0004]组织特异性启动子通常是与植物生长发育的调节相关，在组织特异性启动子的调控下，选择性的在特定的组织或器官中发生基因的转录。这种特异表达的模式弥补了组成性启动子驱动外源基因持续表达对植物造成不良影响的缺点，一定程度上解决了转基因环境安全问题。组织特异性启动子通常含有一些控制特异性表达的顺式作用元件，这些元件的种类和位置决定了启动子表达的组织特异性。
[0005]激素或非生物胁迫可能调节组织特异性启动子。例如，创伤诱导水稻MT启动子，使其优先在根和花中表达。根特异性启动子PsPR10在对非生物胁迫NaCl，PEG6000和甘露醇的响应以及对SA，ABA和JA的响应中使GUS基因的表达量更高。
[0006]本专利技术中的大豆遗传转化是利用农杆菌介导的大豆子叶节转化体系，大豆GmCaM4基因被验证在大豆抗盐胁迫中起正向调控作用(Rao S S,El
‑
Habbak M H,Havens WM,et al.Overexpression of\r,GmCaM4\r,in soybean enhances resistance to pathogens and tolerance to salt stress[J].MolecularPlantPathology,2014,15(2):145
‑
160.)。利用GmCaM4基因的对盐胁迫的抗性及利用qRT
‑
PCR去验证大豆根组织特意启动子的组织表达特异性及其在盐胁迫上的应用。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240及其应用。所述技术方案如下：
[0008]第一方面，提供了一种大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240，所述启动子Glyma12g02240的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0009]第二方面，提供了一种含有第一方面所述启动子Glyma12g02240的表达载体。
[0010]进一步的，所述表达载体为植物表达载体，所述植物表达载体为pCAMBIA3301
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Glyma12g02240
‑
GUS。
[0011]第三方面，提供了一种含有第二方面所述的表达载体的宿主，所述宿主为根癌农杆菌GV3101。
[0012]第四方面，提供了一种第一方面所述的启动子Glyma12g02240在制备转基因大豆中的应用。
[0013]第五方面，提供了一种第二方面所述的表达载体在制备转基因大豆中的应用。
[0014]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请通过大豆数据库soybase(https://soybase.org/sbt/)查找在大豆根中表达量很高而在别的组织表达量很低的基因，克隆了一个大豆根组织特意启动子Glyma12g02240的起始密码子ATG上游1809bp的启动子序列。通过酶切连接构建到带有GUS基因的双元表达载体pCAMBIA3301上。通过拟南芥的花序侵染法以及大豆发根农杆菌诱导生根的的转化实验，在模式植物拟南芥和大豆根中进行了启动子功能验证。本申请的大豆根组织特意启动子Glyma12g02240，能够使大豆根组织特异性表达GmCaM4基因，从而提高转基因大豆对盐胁迫的抗性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1是本专利技术实施例中Glyma12g02240启动子连接PMD18
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T的载体；
[0017]图2是本专利技术实施例中pCAMBIA3301载体原始图谱；
[0018]图3是本专利技术实施例中RT
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pcr验证大豆基因Glyma12g02240在不同组织的表达结果；
[0019]图4是本专利技术实施例中转化拟南芥和大豆植株的双元表达载体；
[0020]图5是本专利技术实施例中T3代转基因拟南芥的GUS染色情况；
[0021]图6是本专利技术实施例中大豆发根农杆菌中GUS表达情况；
[0022]图7是本专利技术实施例中GmCaM4基因在转基因大豆植株不同组织部位的基因表达情况；
[0023]图8是本专利技术实施例中根特异性启动子启动GmCaM4基因在转基因大豆抗盐胁迫抗性结果。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0025]实施例
[0026]根据大豆soybase数据库对Glyma12g02240基因在大豆不同组织的表达量进行了统计，结果如表1所示，从表1中可以看出，Glyma12g02240基因在根中的表达量明显远远高于别的组织部位，因此推测该基因有可能在根中特异表达。
[0027]表1大豆基因Glyma12g02240在不同组织的表达结果
[0028][0029](1)大豆根特异性启动子Glyma12g02240的基因序列分析
[0030]设计克隆启动子Glyma12g02240(在正向引物和反向引物的5
’
端分别引入PstⅠ酶切位点和BamHⅠ酶切位点以及保护碱基)所需引物如下：
[0031]F：5
’‑
AAAACTGCAGCTCTCTCGTCCAAACAGAACATAGA
‑3’
[0032]R：5
’‑
CGCGGATCCTATATAGAGCCCTGTCTTTGACCAA
‑3’
[0033]其中ACTGCAG和GGATCC分别是PstⅠ和BamHⅠ的酶切位点，前面三个碱基是保护碱基。
[0034]提取大豆Willimas82品种的根的RNA作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大豆根组织特异性启动子Glyma12g02240，其特征在于，所述启动子Glyma12g02240的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.含有如权利要求1所述启动子Glyma12g02240的表达载体。3.如权利要求2所述的表达载体，其特征在于，所述表达载体为植物表达载体，所述植物表达载体为pCAMBIA3301
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【专利技术属性】
技术研发人员：庞劲松，寻红卫，王蒙，王莹，姜丽丽，张雪，杨向东，郭东全，董英山，李启云，刘宝，
申请(专利权)人：吉林省农业科学院，
类型：发明
国别省市：