[发明专利]一种启动子SiUbi1、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，涉及一种启动子，特别是一种植物例如谷子的启动子，以及所述启动子的制备方法及用途。

背景技术

启动子是基因的一个组成部分，通常位于结构基因5’端上游，是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。启动子能够指导全酶(holoenzyme)同模板正确结合，活化RNA聚合酶，启动基因转录，从而控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。在转基因植物中，启动子是影响转基因表达效率的重要因素之一，选择高效率的启动子是高效率表达外源基因的关键。

根据启动子的转录模式可将其分为3类：组成型启动子、组织或器官特异性启动子和诱导型启动子。所谓组成型启动子是指在组成型启动子调控下，不同组织器官和发育阶段的基因表达没有明显差异，因而称之组成型启动子。

目前广泛应用的一种组成型启动子为CaMV35S，它在单子叶植物和双子叶植物中都产生较高效率的表达，但Ajith Anand等将水稻几丁质酶基因chitinase转入小麦，发现使用CaMV35S作为启动子时，转入的植株到第二代时chitinase全部表现出基因沉默，而使用玉米泛素Ubiquitin启动子，在第四代时，该基因的表达量仍然较大(AjithAnand等，Plant Biotechnology Journal，2003(1)：241-251)。

人们高度重视从植物本身克隆组成型启动子。例如泛素(Ubiquitin)和肌动蛋白(Actin)等基因的启动子已被克隆。用这些启动子代替CaMV 35S启动子，可以更有效地在植物中驱动外源基因的转录。

泛素(Ubiquitin，Ubi)启动子广泛存在于真核生物中，在增强基因表达的长期性，稳定性等方面有显著功效，并且以启动效率高、甲基化程度低、遗传性状稳定等因素而倍受青睐(谢伟，乐超银.三峡大学学报，2007，29(2)：176-179)。目前，已经从很多泛素基因中分离得到启动子序列，包括：玉米基因组中的Ubi-1启动子、水稻泛素RUBQ2启动子、拟南芥泛素启动子、向日葵泛素UbB1启动子、烟草泛素Ubi.U4启动子、马铃薯泛素Ubi7启动子、番茄泛素Ubi1-1启动子、大麦泛素Mub1启动子等等。其中，玉米泛素Ubi-1启动子已经广泛地应用于玉米、小麦、水稻等单子叶植物中，水稻泛素RUBQ2启动子在水稻和甘蔗中也有较多的应用。

Ubi启动子能够有效促进外源基因的长期稳定高效表达，现在已经有很多的Ubi启动子在单子叶植物和双子叶植物中得到应用。并且Ubi启动子跟源于T-DNA的nos、ocs、mas和源于病毒的CaMV35S、CsVMV等启动子相比，具有更高水平的转录调节作用。郭殿京等(遗传学报，1999，26(2)：168-173)发现在转基因小麦愈伤组织中，Ubi启动子的效率最高，是CaMV 35S启动子的4-5倍。Genschik等(Gene，1994，148：195-202)将分离得到烟草泛素基因Ubi.U4的启动子序列导入转基因烟草中启动GUS表达，结果表明Ubi.U4启动子启动GUS基因的表达量是CaMV35S的7倍。

随着植物基因工程的发展，人们不再满足把特定的外源基因转入受体植物，而是要外源基因特定而高效的表达。外源基因表达量不足往往是得不到理想转基因植物的重要原因，而启动子在决定基因表达方面起到关键作用(侯丙凯等.遗传，2001，23(5)：492-497)。利用Ub i启动子在细胞体内持久而高水平的转录调节作用，将其整合至附加型的载体中，可获得高水平的表达系统，因而在转基因植物中，泛素启动子有巨大的应用潜力。

发明内容

为了给植物研究中调控目的基因表达提供一种新的工具和选择，本发明人通过对谷子基因组的深入研究，提供了一种新的泛素启动子，所述启动子能够用于调控植物中目的基因表达。

本发明的一个方面，提供了一种具有SEQ ID NO：1所示核苷酸序列的植物启动子。在本发明中，所述启动子的具体碱基序列长度为2020个碱基，如SEQ ID NO：1所示：