[发明专利]黑杨ERECTA基因启动子的序列及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及黑杨(Populus deltoides)ERECTA基因启动子PdERECTA的鉴定，数据库分析，其缺失片断植物表达载体的构建及该启动子的应用。

背景技术

遗传和发育是生物学的两个重要的问题，由于分子遗传学的发展，遗传学有了长足的发展，而发育的研究特别是植物发育的研究，只是最近几年才成为研究的热点，植物发育一方面受遗传调控，另一方面受环境因素的影响。因此植物发育是内外因素综合作用的结果。遗传学和生物化学的研究结果表明在不同生物体内信号转导是相似的，都需要蛋白激酶参与。大量分子生物学研究结果表明在植物体内蛋白激酶是非常重要的传递载体，据统计已有100多种蛋白激酶基因已被克隆到。通过对蛋白激酶结构和产物的比较分析，发现这些蛋白激酶家族可分为不同亚家族，他们在植物发育中起到重要的调控作用。

众所周知，植物分子生物的许多概念都是从微生物和动物的研究中派生过来的，植物受体蛋白激酶分为明显的三个结构。膜外受体激酶，跨膜区域，胞质内的激酶区域。

ERECTA基因是1996年发现的对拟南芥顶端分裂组织的发育具有重要作用。2005，Malse等发现这个基因能够提高植物的水分利用效率，从而提高植物的抗逆性。我国是一个水资源较匮乏的国家，人均持水量不及世界平均水平的四分之一。预计而农林用水占了总用水的70％.因此提高农林用水分利用效率意义重大.黑杨是我国引进的新品种，具有速生丰产的特点。但同时耗水量较高。因此要将其引入我们这个水资源较低的国家时，更应注意帅选和培育高水分利用效率的品系和品种。

因此，以黑杨为材料，分离其ERECTA基因的启动子，研究其功能，以期阐明黑杨ERECTA基因的上游调控机制，为提高植物抗逆性基因工程提供新的思路。

发明内容

本发明以北美黑杨无性系为材料，克隆了与水分利用效率相关的ERECTA基因的上游启动子序列，PLACE数据库分析其序列，发现该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CAAT-box，包含多处与发育、干旱、高盐和激素诱导相关的顺式作用元件的同源序列。并构建了相应得缺失表达载体。本研究对揭示黑杨ERECTA基因的上游调控机制，提升植物抗逆性，具有重要的科学意义。

本文在已知黑杨ERECTA基因组序列情况下上，利用基因组步移试剂盒方法克隆了黑杨ERECTA基因1083bp的5’侧翼序列，命名为PdERECTAP。

启动子上通常会有一些特殊的DNA序列，即顺式作用元件，转录因子与之结合，从而抑制或激活基因的转录。经实验证明，PdERECTA基因表达受IAA、GA、BR、水分胁迫(干旱、盐等)和脱落酸的诱导。受水分胁迫和ABA诱导表达的基因的启动子序列中，常有一些起关键作用的功能元件，大多数受干旱诱导的基因上游存在干旱诱导元件DRE(dehydration-responsive element)，受ABA诱导的基因的启动子中常含有ABRE(ABA-responsitive element)元件等。