[发明专利]一种纤维伸长期优势表达的启动子及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域。更具体涉及一种棉花纤维发育时期特异启动子,及一种纤维伸长期优势表达的启动子的用途。通过克隆、鉴定两个棉花纤维伸长期特异性启动子，将其应用于棉花纤维品质改良的遗传转化。 

背景技术

棉花纤维是一种重要的纺织业原料，对棉花纤维的遗传改良有利于棉纺工业的发展，棉花纤维细胞从开花当天开始，经历起始，延长，次生壁沉积及成熟四个阶段，最后发育成一个长达3厘米左右、次生壁中纤维素含量达百分之九十多的纤维细胞。为此，对棉花纤维细胞的研究是改良纤维品质的重要手段。 

真核生物基因的表达受到转录前、转录水平、转录后加工、转运、翻译水平以及蛋白活性的调控，其中转录水平的调控是基因表达中最基本的环节，启动子是基因表达所必需的，决定了外源基因表达的空间、时间和表达的强度，是人们利用基因工程和转基因技术定向植物的重要限制因素。 

目前一批棉花组织特异启动子已经得到表达特性分析（John和Crow，Gene expression in cotton(Gossypium hirsutum L.)fiber:Cloning of the mRNAs,Proc Natl Acad Sci U S A,89:5769-73 1992；Rinehart等，Control of plant trichome development by a cotton f iber Myb gene,Plant Cell，16:2323-2334,2004；Zhang等，Members of a new group of chitinase-like genes are expressed preferentially in cotton cells with secondary walls,Plant Mol Biol，54:353-72,2004；Li等，The cotton actin1 gene is functionally expressed in f ibers and participates in fiber elongation,Plant Cell，17:859-875,2005；Wu等，Isolation of a cotton reversibly glycosylated polypeptide(Ghrgp1)promoter and its expression activi ty in transgenic tobacco,J Plant Physiol，163:426-35,2006）。这些启动子中E6表达高峰在纤维发育10天左右，FbL2A启动子在开花后20天纤维中特异表达，表达高峰在纤维发育的第35DPA。由于棉花纤维特异启动子在棉花基因工程改良中的潜在应用价值，使几乎所有的棉花纤维特异启动子都申请了专利。目前利用已有纤维特异启动子对棉花纤维发育相关基因进行功能验证的相关研究还比较少。

传统的育种方法对棉花产量潜力的挖掘和纤维品质的提高在近年来进展不大，现有的棉 花种质资源已使棉花的产量和品质达到某种平台。生物技术的快速发展及其在农业上的应用为作物育种和生产提供了新途径，形成农业发展的第二次绿色革命。转基因育种及基因功能验证除了对目标基因有要求，启动子也是一个不可忽视的方面。目前，棉花的基因工程中普遍使用是组成型CaMV35s启动子。在棉花的抗虫基因工程中逐渐暴露了组成型启动子的诸多缺点。因此分离鉴定棉花纤维特异高效表达启动子无论在棉花基础研究还是在分子育种研究中都有重要的应用价值。 

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种棉花纤维伸长期优势表达启动子，该启动子主要在伸长期优势表达，伸长期对于棉花纤维来说是一个非常关键的时期，在遗传改良中运用该启动子特异的表达某些对纤维高品质的形成非常关键的基因将会增加棉花的产量而不影响其他组织器官的生长。 

本发明的再一个目的是在于提供了一种棉花纤维伸长期优势表达启动子在棉花纤维品质改良的遗传转化中的应用，利用该启动子转化棉花。现有的常用于转基因的是组成型CaMV35s启动子，它能够驱动基因在整个生育期及各个组织表达，在棉花的抗虫基因工程中逐渐暴露了组成型启动子的诸多缺点。该启动子在纤维中高效优势表达，因此棉花纤维特异高效表达启动子无论在棉花基础研究还是在分子育种研究中都有重要的应用价值。 

为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施: 

一种棉花纤维伸长期优势表达启动子的制备方法,其步骤是: