[发明专利]一种在植物柱头和花托特异性表达β-D-葡糖醛酸酶基因的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物生物技术领域中一种柱头和花托特异表达的植物启动子及其应用，特别涉及一段来源于拟南芥（Arabidopsis thaliana）一果胶酶基因（At1g17150）启动子及其应用。

背景技术

基因表达的时间与水平对生物的发育极其重要，而基因表达的调控包括反式作用因子与顺式调控元件的特异性结合从而启动转录起始，进而使基因得到时空性表达。启动子是基因的一段DNA序列，它通常位于结构基因的5’端，可以被RNA聚合酶识别、结合并启始转录。根据启动子的转录模式可以将其分为三类：组成性启动子（即能使调控基因在所有组织或器官中均表达）；组织特异性启动子（即使调控基因仅在特定组织或器官中表达）；诱导性启动子（即仅在内外环境刺激诱导条件下才能调控下游基因表达）。可见，启动子是影响基因表达效率的重要因素之一。

在植物中，由于组织特异性启动子所指导的基因仅在特定发育时空表达，这就是目的基因产物仅在某一空间累积，增加区域表达量，避免了植物营养的不必要浪费。因而在现代植物分子遗传工程中，组织特异性启动子的应用范围愈来愈广。如叶片特异表达启动子RbcS (EMBO J. 1990, 9:1717-1726)， Cab(EMBO J. 1996, 15:3732-3743), RPL21(Mol Cell Biol. 1993, 13:2614-2622)等；维管束特异性启动子GRP1.8(Plant Cell. 1991, 10:1051-1061)，Pal2(Plant J. 1995, 6:859-876)，Osgrp-2(Planta. 2003, 216:824-833)等；果实特异性启动子E4(Plant Physiol. 1992, 100:2013-2017)，E8(Plant Mol Biol. 1998, 37:1001-1011)，PG(Plant Mol Biol. 1995, 28:423-435)和2A11(Plant Mol Biol. 1993, 21:625-640)等；根特异性启动子TobRB7(Plant Cell. 1991, 3:371-382)；花药、花粉特异性启动子TA29(Plant Cell. 1990, 2:1201-1224)，G10(Plant Mol Biol. 2001, 45:577-585)，Lat52(Plant Mol Biol. 1998, 37:859-869)等；韧皮部特异性启动子PP2(Transgenic Res. 2004, 13:559-566)等；种子特异性启动子GluB-1(Plant J. 2000, 23:415-421)，PBF(Plant Cell Phyisol. 2004, 45:1509-1518)等。

植物花器官及荚果是植物繁殖的重要器官，因此寻找该部位特异性表达的启动子对于基因功能研究和转基因育种都具有重要的作用。本发明提供一种新的植物启动子，所述启动子能够调控目的基因在植物柱头和花托处表达，并且该活性一直持续到荚果的整个发育期。

发明内容

本发明目的在于提供拟南芥－果胶酶At1g17150基因的启动子序列（SEQ ID No.1），以及该序列在植物基因工程中用于柱头和花托特异性表达的用途，为后续基础和应用研究奠定基础。

本发明从拟南芥中克隆了果胶酶At1g17150基因启动子序列（SEQ ID NO.1），并研究了该序列调控β-D-葡糖醛酸酶（GUS）基因的表达。

本发明公开了一种在植物柱头和花托特异性表达β-D-葡糖醛酸酶基因的方法，是将拟南芥一果胶酶At1g17150基因启动子DNA片段克隆到HindIII和BanHI双酶切的双元表达载体pBI121中，构建启动子表达载体P::GUS，将构建好的表达载体P::GUS转入农杆菌，取含表达载体P::GUS的农杆菌转化拟南芥。

本发明还公开了拟南芥一果胶酶At1g17150基因的启动子在植物柱头和花托处特异表达β-D-葡糖醛酸酶基因中的应用。