[发明专利]OsAGO18启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及OsAGO18启动子及其应用。

背景技术

水稻作为我国主要粮食作物之一，其生产安全性直接关系到国家的经济命脉和民生问题，而植物病毒病素有“植物癌症”之称，目前未有有效的防治方法，植物一旦感染病毒将是毁灭性的，特别对于水稻植物来说将面临绝收。目前在我国水稻重要产区，水稻病毒病已经成为威胁我国粮食生产安全的重要病害之一，据全国农技中心的数据显示，水稻主要病毒病2008～2012年在全国发生面积分别为1,492.3、1,746.6、2,604、1,601.9和1,383.6万亩，防治挽回稻谷产量965,512.2、996,212.5、1,337,007、929,870.8和714,494.9吨，但仍损失大量稻谷产量。其中，由水稻条纹病毒（Rice stripe virus，RSV）引致的水稻条纹叶枯病广泛分布在江苏、云南、福建、山东等18个省市，流行严重年份甚至引起绝收，流行严重年份仅江苏省发病面积即达1962万亩（占水稻总面积79%）。水稻条纹病毒除危害水稻外，还危害小麦，导致小麦等重要粮食作物减产。这种病毒依靠灰飞虱介质传播，病毒可在虫体内复制，并且可经卵传毒，防虫治病十分困难，而且农药的使用会污染环境。而抗病育种由于抗原少、育种周期长等原因，目前很难有生产上应用广泛的高抗品种，因此筛选高效抗病品种或通过基因工程的手段获得抗病水稻品种显得尤为重要。由于对水稻病毒和寄主之间的相互作用机制缺乏系统了解，因而长期以来，尚无法设计出一些能彻底控制病毒病危害的策略。中国作为一个以水稻为主食的大国，一切不利粮食生产的安全的因素都将关系到民生的发展，因此对于水稻病毒的研究和防控是一项长期的不容忽视的工作。

RNA沉默是真核生物基因表达调控的一种非常重要的策略，也是植物抵抗病毒侵染的一个方法。研究病毒和寄主之间在RNA沉默和RNA沉默的抑制对了解真核生物的基因表达调控将有重要的推动作用。该技术目前已被国际研究领域公认并应用于抗病基因工程育种以及功能基因研究。经典遗传学实验材料进行的RNA沉默实验显示了RNA沉默的几个特点:特异、高效、可扩散。与先前的正义或反义RNA技术相比，RNA沉默技术或人工构建miRNA等对同源基因表达的抑制效应至少高10倍以上。如何快速、高效地构建目标基因的反向重复序列，就成了当前利用RNA沉默机制获取对相关病毒免疫的工程植株的关键步骤。在RNA沉默过程中包含了3个核心作用元件：分别为DCLs、AGO和RDR，其在植物抗病毒防御中都发挥重要作用。其中，Argonaute（AGO）蛋白，是一个RNA结合蛋白，大小在90～130kDa，是RNA沉默过程中的核心组分可以与siRNA，miRNA或piRNA结合，形成有活性的RISC（RNA-induced silencing complex）。

在水稻病毒的研究中，最新的研究显示在miRNA水平上水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus，RDV）和水稻条纹病毒（Rice stripe virus，RSV）可能在致病机制上存在很大差异，RDV侵染水稻后对水稻miRNA影响并不明显，而RSV决然相反，它不但极大的影响了水稻miRNA的变化，而且还诱导了大量miRNA*（miRNA star）和新的Phased MicroRNAs的产生，并且这些miRNA*和Phased MicroRNAs在RSV侵染条件下能够有效调控其靶基因的变化，这些新的发现则告诉我们dsRNA病毒和ssRNA病毒在致病机制上存在明显差异，并且水稻AGO蛋白可能通过调控miRNA参与了RSV的抗病毒防御防御。

启动子是一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。因为基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物，故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明，对许多启动子来说，RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布朗运动中的随机碰撞高100倍。

现在已经知道，转录的起始是基因表达的关键阶段，而这一阶段的重要问题是RNA聚合酶与启动子的相互作用：启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响了基因表达的水平。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有启动子功能的DNA分子。

本发明所提供的DNA分子（命名为OsAGO18启动子），具体为如下任一：

（1）序列表中序列1的第795-3000位核苷酸所示的DNA分子；