甘薯制造技术

本发明专利技术公开了一种甘薯

【技术实现步骤摘要】
甘薯IbSAP15基因启动子、表达盒、重组表达载体及其应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，涉及一种甘薯
IbSAP15
基因启动子
、
表达盒
、
重组表达载体及其应用
。

技术介绍

[0002]启动子是
RNA
聚合酶和转录因子等相关蛋白识别并结合的
DNA
序列，包含多种反式作用因子，是调控基因转录水平的重要元件
。
植物遗传转化中常用的启动子有花椰菜病毒
(Cauliflower mosaic virus
，
CaMV)35S
启动子
、E12
Ω
启动子
(Wakita
等，
2001)、
烟草泛素启动子
(Nicotiana tabacum ubiquitin 4promoter
，
NtU4)(Yu
等，
2020)
等组成型启动子
。
[0003]甘薯是重要的粮食与经济作物，其产量高
、
耐贫瘠，因此提高甘薯对逆境的耐受能力
、
保证甘薯产量，对于保障粮食安全具有重要意义
。
目前，基因工程已广泛应用于甘薯品质与抗性改良中，在甘薯中同源或异源表达一些基因均能够提高甘薯对胁迫的耐受能力
。
使用组成型启动子能够使得目的基因在甘薯中过表达
。
然而，过表达某些基因会抑制甘薯块根的发育，通过特定的胁迫诱导启动子驱动目的基因能较好的解决这一问题
。
目前，甘薯中已有报道的胁迫诱导启动子有甘薯过氧化物酶
A2(Sweetpotato peroxidase A2
，
SWPA2)
启动子
(Kim
等，
2003)
和
GIGANTEA(GI)
启动子
(Tang
等，
2021)
等
。
这些启动子可以仅在胁迫条件下上调目的基因的表达，从而改良甘薯对非生物胁迫的耐受性
。
[0004]植物胁迫相关蛋白
(Stress
‑
associatedprotein
，
SAP)
家族成员基因编码具有
A20/AN1
锌指结构域的蛋白，具有转录激活
/
抑制活性或
E3
泛素连接酶活性，参与植物生长发育和胁迫应答的调控，是提高植物非生物胁迫耐性的优良候选基因
(Giri
等，
2013)。
初步的研究表明，甘薯
IbSAP15
能够响应盐胁迫和干旱胁迫，过表达
IbSAP15
能提高拟南芥对盐胁迫的耐受性
(
杨强强，
2019)。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种甘薯
IbSAP15
基因启动子，命名为启动子
IbSAP15pro
，其核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种表达盒，其包含上述甘薯
IbSAP15
基因启动子和目的基因，且甘薯
IbSAP15
基因启动子连接在目的基因
CDS
的5’
端
。
[0007]本专利技术的目的之三在于提供一种重组表达载体，其含有上述甘薯
IbSAP15
基因启动子
。
[0008]进一步地，所述的重组表达载体，通过将上述甘薯
IbSAP15
基因启动子插入植物双元表达载体中，并连接在目的基因
CDS
的5’
端制得
。
[0009]本专利技术所述的植物双元表达载体为本领域常见的植物双元表达载体，在本专利技术具体实施方式中，采用的植物双元表达载体为
pCAMBIA1300。
[0010]本专利技术的目的之四在于提供上述甘薯
IbSAP15
基因启动子在调控下游目的基因在非生物胁迫条件下上调表达中的应用
。
[0011]本专利技术所述的目的基因为外源基因，可根据使用需求相应调整
。
在本专利技术具体实施方式中，采用的目的基因为
GUS
报告基因
。
[0012]在本专利技术具体实施方式中，所述的非生物胁迫为盐胁迫
、
干旱胁迫和低温胁迫中的一种或一种以上
。
[0013]进一步地，上述甘薯
IbSAP15
基因启动子在调控下游目的基因在非生物胁迫条件下上调表达中的应用，具体应用方法为：
[0014](1)
将甘薯
IbSAP15
基因启动子插入植物双元表达载体中，并连接于目的基因上游，得到重组表达载体；
[0015](2)
通过农杆菌介导的遗传转化方法，将重组表达载体转化到目标植物中，并得到转化后的目标植物种子；
[0016](3)
利用转化后的目标植物种子，筛选出纯合转基因植物株系，培育相应植株，得到在非生物胁迫条件下上调表达目的基因的植株
。
[0017]优选地，所述的目标植物为拟南芥，更优选为拟南芥
Col
‑0生态型
。
[0018]在本专利技术具体实施方式，步骤
(1)
中，植物双元表达载体为
pCAMBIA1300
‑
35S
‑
GUS
载体，重组表达载体为
pCAMBIA1300
‑
IbSAP15pro
‑
GUS
；步骤
(2)
中，目标植物为拟南芥
Col
‑0生态型
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0020](1)
本专利技术首次分离了甘薯
IbSAP15
基因的启动子序列
IbSAP15pro
，该启动子序列中包含多种非生物胁迫应答和激素响应元件；
[0021](2)
本专利技术通过构建含有启动子
IbSAP15pro
和目的基因的重组表达载体，并将其转化到目标植物中，发现启动子
IbSAP15pro
能够驱动目的基因在目标植物中表达，同时目的基因的表达在盐胁迫
、
干旱胁迫和低温胁迫下明显上调，启动子
IbSAP15pro
可作为胁迫诱导启动子应用于植物的遗传转化过程中，在植物基因功能研究和耐逆育种中有着广阔的应用前景
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术中分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 甘薯
IbSAP15
基因启动子，其特征在于，核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。2.
一种表达盒，其特征在于，包含权利要求1所述的甘薯
IbSAP15
基因启动子和目的基因，且甘薯
IbSAP15
基因启动子连接在目的基因
CDS
的5’
端
。3.
一种重组表达载体，其特征在于，含有权利要求1所述的甘薯
IbSAP15
基因启动子
。4.
根据权利要求3所述的重组表达载体，其特征在于，通过将权利要求1所述的甘薯
IbSAP15
基因启动子插入植物双元表达载体中，并连接在目的基因
CDS
的5’
端制得
。5.
根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于，所述的植物双元表达载体为
pCAMBIA1300。6.
权利要求1所述的甘薯
IbSAP15
基因启动子在调控下游目的基因在非生物胁迫条件下上调表达中的应用
。7.
根据权利要求6所述的应用，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚菊，谢昊，李娜，孙亚伟，苏一钧，李剑，傅江燕，
申请(专利权)人：江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，
类型：发明
国别省市：