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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程,具体涉及一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子及其应用。
技术介绍
1、基因启动子作为基因转录起始的核心区域,对基因的表达调控具有核心作用。这些区域位于结构基因的5端上游区域,是rna聚合酶识别和结合的位点,没有启动子序列,转录无法进行。在植物中,启动子的功能多样性和与环境因素的相互作用,为植物适应性、生长发育调控等研究带来了挑战。植物基因启动子根据其特性可分为三类:组成型启动子、组织特异性启动子和诱导型启动子。组成型启动子在多种组织中均持续表达,保证了基因表达的稳定性。组织特异性启动子则具有发育调节特性,能确保基因在特定器官或组织中精准表达。而诱导型启动子则会在特定环境刺激下表达,如生物或非生物胁迫等。这些启动子的研究不仅有助于深入了解基因表达调控的机制,也为植物基因工程提供了重要的工具和应用前景。
2、植物次生代谢产物是一类对植物生长发育和适应环境至关重要的化合物。这些化合物的合成和积累在不同组织中存在显著差异,而这些差异与组织特异性启动子的调控紧密相关。通过利用组织特异性启动子,可以实现在特定组织或器官中合成次生代谢产物,从而提高其产量和品质。同时,一些启动子可以在环境刺激下调控基因的表达,进而影响次生代谢产物的合成。例如,一些病原菌的侵染、激素和外界化学物质等能够诱导植物中抗病等次生代谢产物的合成,而光、温等环境因素也可以通过调节启动子的活性来影响次生代谢产物的合成。
3、人参(panax ginseng c. a. meyer)作为五加科人参属珍贵中药材,拥有着
4、然而,关于人参pgjox2及其启动子propgjox2的作用,以及propgjox2启动子的克隆及其在提高适应环境胁迫和人参皂苷生物合成调控的应用,目前尚未有相关研究报道。因此,通过propgjox2调节特定基因的表达,进而调节人参对逆境的适应能力、提高人参皂苷的积累,具有重要的应用价值。这一研究领域将为探索人参皂苷的生物合成机制、提高人参对逆境适应性和药用价值提供新的思路和途径。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本方案提供了一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子及其应用,调节人参对逆境的适应能力,提高适应环境胁迫和人参皂苷生物合成调控。
2、为达到以上目的,本方案首先提供了一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子,所述propgjox2启动子的序列如seq id no.1所示。
3、作为优选,所述propgjox2启动子克隆的引物序列如seq id no.2和seq id no.3所示。
4、基于一个总的专利技术构思,本方案还提供了一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子的重组载体,所述propgjox2启动子与植物表达载体组成所述重组载体。
5、作为优选,所述植物表达载体为pbi121,所述重组载体为pbi121-propgjox2::gus。
6、作为优选,pbi121载体中gus基因上游的camv 35s启动子被propgjox2启动子序列所替代而构建至pbi121载体中。
7、基于一个总的专利技术构思,本方案还提供了一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子或其重组载体在提升人参对逆境适应能力并增加人参皂苷的含量的应用。
8、为了使上述技术方案更加清晰,下面对本专利技术作进一步说明:
9、本专利技术提供的propgjox2启动子属于人参jox2基因的启动子,该启动子来源于人参(panax ginseng c.a. meyer)并命名为propgjox2,基因序列如seq id no.1所示。
10、本专利技术利用基因工程技术,将propgjox2启动子与植物表达载体pbi121进行重组,构建成重组载体pbi121-propgjox2::gus,更具体地说,是将pbi121载体中gus基因上游的camv 35s启动子替换为propgjox2启动子序列,并通过根癌农杆菌介导法将该重组载体导入到人参细胞中,通过筛选和培养得到转基因植物。
11、本专利技术研究发现,propgjox2启动子具有启动gus基因表达的活性,且gus基因的表达受到meja(茉莉酸甲酯)和peg( 聚乙二醇)的诱导;propgjox2启动子可以成功驱动dds基因在人参愈伤组织中的瞬时表达,并且meja和干旱胁迫能有效促进propgjox2驱动的人参皂苷合成与积累,这为利用propgjox2启动子在提高人参对环境适应能力的同时增加人参中人参皂苷的含量方面提供了重要的应用价值,为生产高价值人参皂苷等次生代谢产物提供了有效的途径。
12、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
13、(1)借助转录组和基因组测序等技术,本专利技术成功发现了人参中多个jox家族基因及其启动子。通过农杆菌a4介导propgjox2启动子在人参愈伤组织中的表达,发现其具有较高活性,并显示出对meja和干旱胁迫的敏感性,这表明,利用基因重组技术,propgjox2启动子可以有效地提高人参细胞中特定基因的表达水平,进而增强其对逆境环境的适应能力。
14、(2)本专利技术的另一重要贡献是利用人参propgjox2启动子来调节细胞内人参皂苷等次生代谢产物的含量,通过启动子激活人参皂苷生物合成调控基因(例如dds基因)的表达,进而实现对其含量的有效调节。这一过程不仅增强了细胞对逆境的适应能力,而且显著促进了人参皂苷等次生代谢产物的合成与积累。这一方法巧妙地平衡了人参皂苷等次生代谢产物的合成与细胞生长,为次生代谢产物的工业化生产提供了新的策略。
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1.一种增强人参抗逆性的ProPgJOX2启动子,其特征在于,所述ProPgJOX2启动子的序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的增强人参抗逆性的ProPgJOX2启动子,其特征在于,所述ProPgJOX2启动子克隆的引物序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的增强人参抗逆性的ProPgJOX2启动子的重组载体,其特征在于,所述ProPgJOX2启动子与植物表达载体组成所述重组载体。
4.根据权利要求3所述的重组载体,其特征在于,所述植物表达载体为pBI121,所述重组载体为pBI121-ProPgJOX2::GUS。
5.根据权利要求4所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体的构建方式为:pBI121载体中GUS基因上游的CaMV 35S启动子被ProPgJOX2启动子序列所替代而构建至pBI121载体中。
6.一种如权利要求1-2任一项所述的增强人参抗逆性的ProPgJOX2启动子或如权利要求3-5任一项所述的增强人参抗逆性的ProPgJO
...【技术特征摘要】
1.一种增强人参抗逆性的propgjox2启动子,其特征在于,所述propgjox2启动子的序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的增强人参抗逆性的propgjox2启动子,其特征在于,所述propgjox2启动子克隆的引物序列如seq id no.2和seq id no.3所示。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的增强人参抗逆性的propgjox2启动子的重组载体,其特征在于,所述propgjox2启动子与植物表达载体组成所述重组载体。
4.根据权利要求3所述的重组载体...
【专利技术属性】
技术研发人员:张变玲,张儒,郭睿,李超,吴唯毓,
申请(专利权)人:湖南工程学院,
类型:发明
国别省市:
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