本发明专利技术公开了一种植物旱胁迫诱导表达型启动子GaPROP5CS及其应用。所述启动子GaPROP5CS，来源于亚洲棉(Gossypium?arboreum?L.)石系亚1号，具体可为序列表中序列1所示的核苷酸序列组成的DNA分子。本发明专利技术通过对洋葱内表皮的基因枪转化实验证明，启动子GaPROP5CS在15%PEG6000的旱胁迫条件下的诱导活性与pBI121中的启动子CaMV35S的活性相当；对烟草的农杆菌转化实验证明，启动子GaPROP5CS在断水的旱胁迫条件下的诱导活性与pBI121中的启动子CaMV35S的活性相当，且诱导活性高于旱胁迫诱导启动子rd29A。利用本发明专利技术的启动子可提高外源基因在旱胁迫等逆境下的表达和累积水平，为培育抗旱新品种提供理论依据和基因资源，具有极大的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种植物旱胁迫诱导表达型启动子GaPROP5CS及其应用。所述启动子GaPROP5CS，来源于亚洲棉(Gossypium?arboreum?L.)石系亚1号，具体可为序列表中序列1所示的核苷酸序列组成的DNA分子。本专利技术通过对洋葱内表皮的基因枪转化实验证明，启动子GaPROP5CS在15%PEG6000的旱胁迫条件下的诱导活性与pBI121中的启动子CaMV35S的活性相当；对烟草的农杆菌转化实验证明，启动子GaPROP5CS在断水的旱胁迫条件下的诱导活性与pBI121中的启动子CaMV35S的活性相当，且诱导活性高于旱胁迫诱导启动子rd29A。利用本专利技术的启动子可提高外源基因在旱胁迫等逆境下的表达和累积水平，为培育抗旱新品种提供理论依据和基因资源，具有极大的应用前景。【专利说明】植物旱胁迫诱导表达型启动子GaPR0P5CS及其应用
本专利技术涉及一种植物旱胁迫诱导表达型启动子GaPR0P5CS及其应用。
技术介绍
生物体的各种生命表现都是基因有序表达的结果。基因在时间、空间上有序的表达离不开基因准确的表达调控。根据基因调控在同一事件中发生的先后次序，可将其分为转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控等。其中，基因在转录水平的调控是非常重要的，也是当前分子生物学研究的热点问题。它主要涉及RNA聚合酶、顺式调控元件和反式作用因子三种因素的相互作用。启动子是重要的顺式作用元件，是位于结构基因5/端上游区的DNA序列，能指导全酶与DNA模板链的正确结合，活化RNA聚合酶，并使之具有起始特异性转录的形式，并决定转录的方向和效率以及所使用的RNA聚合酶类型，是转录调控的中心。目前，在转基因作物(包括棉花)中常用的启动子有花椰菜花叶病毒(CaMV)35启动子和根癌农杆菌Ti质粒的胭脂碱合酶(NOS)启动子和章鱼碱合酶(OCS)启动子，另外水稻肌动蛋白-1(Racl)以及玉米泛素-1 (Ub1-1)等也已得到广泛运用。这些启动子尽管表达效率很高，但由于在不同时期和不同部位均能表达，这样就使得外源基因过量表达的同时，还会消耗作物大量的能量，甚至导致转基因作物在正常环境下都会出现生长被严重延滞的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供植物旱胁迫诱导表达型启动子GaPR0P5CS及其应用。本专利技术所提供的启动子GaPR0P5CS,来源于亚洲棉石系亚I号(Gossypiumarboreum L.),如下I)或2)或3)的分子:I)由序列表中序列I所示的核苷酸序列组成的DNA分子；2)与I)限定的DNA的序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性的分子；3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA序列杂交的分子。所述严格条件可为如下:50°C，在7%十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5M Na3PO4和ImMEDTA的混合溶液中杂交，在50°C，2XSSC，0.1%SDS中漂洗；还可为:50°C，在7% SDS,0.5MNa3PO4和ImM EDTA的混合溶液中杂交，在50°C，I X SSC, 0.1%SDS中漂洗；还可为:50°C，在7% SDS,0.5M Na3PO4 和 ImM EDTA 的混合溶液中杂交，在 50°C，0.5XSSC,0.1%SDS 中漂洗；还可为:50°C，在 7% SDS,0.5M Na3POjP ImM EDTA 的混合溶液中杂交，在 50°C，0.1 X SSC,0.1%SDS中漂洗；还可为:50°C，在7% SDS,0.5M Na3PO4和ImM EDTA的混合溶液中杂交，在65°C，0.1 X SSC, 0.1%SDS中漂洗；也可为:在6XSSC，0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用 2 XSSC,0.1%SDS 和 I X SSC, 0.1%SDS 各洗膜一次。其中，序列表中序列i由795个核苷酸组成。序列表中序列i的5，端第790位的A为转录起始位点，763-770位脱氧核苷酸为棉花GaP5CS基因启动子TATA盒核心区，将启动子除TATA盒核心区外的其他序列通过碱基突变或缺失等变化，一般不会影响启动子的活性，因此可利用启动子缺失等相关实验依据，根据需要改善启动子的调控元件。本专利技术保护含有所述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌或重组病毒。所述表达盒可由所述DNA分子、由DNA分子启动转录的目的基因和终止子组成。所述目的基因可为报告基因如Gus基因、GFP基因，也可为旱胁迫诱导下表达的使植物耐受该胁迫能力增强的基因，如脯氨酸合成途径中相关的酶基因。可用现有的植物表达载体构建含有所述DNA分子的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pROKI1、pBin438、PCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa 或pCAMBIA1391-Xb (CAMBIA 公司)等。所述重组载体具体可为pCBI_GaPR0P5CS，是在中间载体pCBI的PstI和BamHI位点间插入了序列表序列I所示的DNA片段；所述中间载体pCBI是在载体PCAMBIA2300的BamHI和EcoRI位点间连入了载体pBI121的BamHI和EcoRI位点间的含有⑶S基因的DNA片段。本专利技术保护所述DNA分子在启动植物中目的基因表达中的应用。所述表达为干旱胁迫诱导表达。所述干旱胁迫为PEG胁迫或缺水胁迫。本专利技术还提供一种培育转基因植物的方法，是将所述表达盒导入植物中，得到所述目的基因受干旱胁迫诱导表达的转基因植物。所述导入具体可通过所述重组载体pCBI_GaPR0P5CS实现的。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物，所述双子叶植物具体可为烟草(Nicotiana tabacum)。本专利技术通过对洋葱内表皮的基因枪转化实验证明，启动子GaPR0P5CS在15%PEG6000的旱胁迫条件下的诱导活性与pBI121中的启动子CaMV35S的活性相当；对烟草的农杆菌转化实验证明，启动子GaPR0P5CS在断水的旱胁迫条件下的诱导活性明显与PBI121中的启动子CaMV35S的活性相当，且诱导活性高于旱胁迫诱导启动子rd29A，表达部位在根部明显高于叶片和花。利用本专利技术的启动子可提高外源基因在旱胁迫等逆境下的表达和累积水平，特别是在植物的叶、花和根中，可改良种子品质，将该启动子与一些抗逆性基因融合，构建有经济价值的载体转化植株，得到抗逆性更强的转基因植物。本专利技术的启动子及分子机理，可为培育抗旱新品种提供理论依据和基因资源，具有极大的应用前景。【专利附图】【附图说明】图1为从棉花基因组DNA中PCR扩增GaP5CS启动子的电泳图谱。其中，M泳道为天根公司的 DNA MarkerIII，从上到下片段依次为 4500bp、3000bp、2000bp、1200bp、800bp、500bp、200bp ；01和02泳道均为三级PCR产物。图2为中间载体pCBI双酶切鉴定图谱。其中，M泳道为天根公司的DN本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种DNA分子，为如下1）或2）或3)的分子：1）由序列表中序列1所示的核苷酸序列组成；2）与1）限定的DNA的序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性的分子；3）在严格条件下与1）或2）限定的DNA序列杂交的分子。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李付广，曾小林，张雪妍，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：
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