【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程，具体涉及一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子及其在人参皂苷生物合成中的应用。
技术介绍
1、植物基因工程技术是当前生物
研究的热点之一，其目标是通过改变植物的基因表达模式，实现对植物性状和产量的优化改良，启动子是基因表达调控的关键元件，在植物基因工程中发挥着重要的作用。通过深入研究不同类型启动子对基因表达的调控机制，有助于揭示植物生长发育和次生代谢产物的合成的过程，为利用植物基因工程技术改造植物提供理论支持。
2、人参作为一种极高药用价值的植物，其药理作用广泛，然而，人参的生长和皂苷成分的合成受到多种环境因素的影响，如温度、水分、光照等。其中，低温和干旱等胁迫环境会显著影响人参皂苷的合成和积累，进而影响其药用价值。因此，开发一种能够响应低温和干旱胁迫的启动子，用于调控人参在适应逆境的同时亦能提高皂苷的合成和积累，对于提升人参的药用价值具有重要意义。
3、目前，关于低温和干旱胁迫诱导的启动子虽有研究，但仍存在问题：这些启动子的响应范围有限，仅在特定的胁迫条件下有效；其调控机制尚不明晰，导致基因表达调控效果不稳定；并且缺乏针对人参皂苷合成相关基因启动子的研究和应用。鉴于此，发现并研究能够响应低温和干旱胁迫的人参皂苷合成相关基因的启动子，成为了迫切需要解决的问题。
4、迄今为止，propgcomt2启动子尚未被研究人员发现，其活性和作用机制仍然不明。关于propgcomt2启动子的克隆以及其在提高植物适应环境胁迫和人参皂苷生物合成调控方面的应用也未有报道，
5、因此有必要系统地研究propgcomt2启动子在增强植物对环境胁迫适应能力和促进次生代谢产物积累方面的作用，探索在低温、干旱等胁迫条件下该启动子对人参皂苷合成的具体影响，如果能够开发以propgcomt2启动子为基础的人参皂苷合成调控技术，不仅能推动植物基因工程技术的发展，还将提升人参的药用和经济价值。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本方案提供了一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子及其在人参皂苷生物合成中的应用，对propgcomt2启动子的活性和作用机制进行深入研究，通过克隆propgcomt2启动子并构建相应的重组载体，再将其与目标基因连接，实现对基因表达的调控效果。同时，基因工程技术验证propgcomt2启动子在人参皂苷合成过程中的功能和作用机制。
2、为达到上述目的，本方案首先提供了一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子，所述propgcomt2启动子序列如seq id no.1所示。
3、作为优选，所述propgcomt2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低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体，所述propgcomt2启动子与植物表达载体pbi121组成所述重组载体pbi121-propgcomt2::gus，所述重组载体在所述propgcomt2启动子的下游连接有gus 报告基因。
5、作为优选，所述低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体的构建步骤为：用bam hi/hind iii双酶切pbi121和propgcomt2，回收pbi121载体和propgcomt2启动子片段，将两片段连接并转化top10，通过筛选和鉴定成功后获得重组质粒。
6、作为优选，所述bam hi和hind iii酶切位点的特异引物如seq id no.4和seq idno.5所示。
7、基于一个总的专利技术构思，本方案还提供了一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子或低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体在促进人参皂苷合成与积累中的应用。
8、基于一个总的专利技术构思，本方案还提供了一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子或低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体在增强人参细胞对低温和干旱环境的适应能力中的应用。
9、下面对本专利技术做进一步说明：
10、本专利技术提供的propgcomt2启动子属于人参pgcomt2基因的启动子，来源于人参（panax ginseng c.a. meyer）并命名为propgcomt2，基因序列如seq id no.1所示，受茉莉酸甲酯（meja）、冠菌素（cor）、低温（4℃）和干旱（peg）胁迫诱导，利用该启动子可以提高人参对环境胁迫的适应能力并提高人参皂苷的含量。
11、通过基因重组propgcomt2启动子，启动人参皂苷生物合成调控基因，适度调节细胞中人参皂苷生物合成调控基因的表达水平，在提高细胞对环境适应能力的情况下，激活人参皂苷的生物合成，本专利技术所用的propgcomt2启动子是dna序列（seq id no.1），或者是与propgcomt2启动子序列高度同源，且具有相同功能的dna序列。
12、propgcomt2启动子植物表达载体是propgcomt2启动子dna序列替换pbi121载体gus基因上游的camv 35s启动子构成的pbi121-propgcomt2::gus重组载体。
13、总之，本专利技术利用propgcomt2启动子较高的启动活性，且受低温和干旱胁迫的诱导，通过基因重组所述propgcomt2启动子，控制人参细胞、组织和植株中人参皂苷生物合成及调控相关基因的表达，实现促进人参皂苷的合成，是一种比较有效的生产高价值人参皂苷的方法。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
15、（1）本专利技术基于转录组和基因组测序等技术发现人参中多个comt家族基因及其启动子，通过农杆菌a4介导propgcomt2启动子在人参愈伤组织中的表达，发现propgcomt2启动子具有较高的启动活性，且受低温和干旱胁迫的诱导；基于这些研究结果可知，利用基因重组propgcomt2启动子可以提高人参细胞中特定基因的表达水平，并对低温和干旱等逆境具有较强的适应能力。
16、（2）本专利技术利用propgcomt2启动子调节在人参细胞内人参皂苷的含量，具体体现在propgcomt2启动人参皂苷生物合成调控基因例如dds基因但不限于该基因的表达进而实现对人参皂苷含量的调节，在提高细胞对不利环境适应的同时，诱导的人参皂苷的生物合成。
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1.一种低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子，其特征在于，所述ProPgCOMT2启动子序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子，其特征在于，所述ProPgCOMT2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所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子的重组载体，其特征在于，所述ProPgCOMT2启动子与植物表达载体pBI121组成pBI121-ProPgCOMT2::GUS重组载体，所述重组载体在所述ProPgCOMT2启动子的下游连接有GUS 报告基因。
4.根据权利要求3所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子的重组载体，其特征在于，所述重组载体的构建步骤为：用Bam HI和Hind III双酶切pBI121以及ProPgCOMT2，回收pBI121载体和ProPgCOMT2启动子片段，将两片段连接并转化大肠杆菌TOP10，通过筛选和鉴定成功后获得重组载体。
5.根据权利要求4所述的低温和干旱
6.一种如权利要求1 -2任一项所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子或如权利要求3-5任一项所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子的重组载体在促进人参皂苷合成与积累中的应用。
7.一种如权利要求1 -2任一项所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子或如权利要求3-5任一项所述的低温和干旱诱导的ProPgCOMT2启动子的重组载体在增强人参细胞对低温和干旱环境的适应能力中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低温和干旱诱导的propgcomt2启动子，其特征在于，所述propgcomt2启动子序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的低温和干旱诱导的propgcomt2启动子，其特征在于，所述propgcomt2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所述的低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体，其特征在于，所述propgcomt2启动子与植物表达载体pbi121组成pbi121-propgcomt2::gus重组载体，所述重组载体在所述propgcomt2启动子的下游连接有gus 报告基因。
4.根据权利要求3所述的低温和干旱诱导的propgcomt2启动子的重组载体，其特征在于，所述重组载体的构建步骤为：用bam hi和hind iii双酶切pbi121以...
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