[发明专利]水稻苗期冷诱导表达启动子POscold7

说明书

本发明公开一种水稻苗期冷诱导表达启动子POscold7及其应用，本发明的启动子以序列表中SEQ ID No：1和2中的序列为基础序列，并且在此基础上进行了扩展。本发明包含了上述两个序列的各种变体，尤其是各种变体中具有启动子功能的序列。本发明还提供了含有该水稻苗期冷诱导表达启动子POscold7的表达盒和植物表达载体并将其应用于植物基因工程中。此外，本发明还提供了一组专门用于从日本晴水稻中扩增本发明启动子的引物对。本发明的启动子可以用于提高和改善水稻的生长特性和抗寒能力，对于水稻耐冷性分子机制的研究，以及水稻耐冷性分子育种具有重要的理论及实际意义。

技术领域

本发明涉及生物技术和植物基因工程技术领域。具体而言，本发明涉及一种水稻苗期冷诱导表达启动子及其应用。

背景技术

水稻是全球重要的粮食作物之一，低温会引起水稻减产，世界水稻主产区普遍存在的问题便是低温冷害的问题。在水稻发育的不同时期发生冷害均会对水稻造成不同程度的损害。在苗期发生冷害会造成秧苗失绿、发僵、分蘖减少、枯萎等现象，严重时会发生死苗；孕穗期发生冷害会使花药发育不完全，造成水稻减产；开花盛期发生冷害会导致水稻不能正常散粉或花粉管的正常萌发受到影响，从而导致结实率下降。每年全球因低温伤害造成的农作物损失高达数千亿美元，因此如何克服低温伤害，培育抗低温的基因工程作物是作物分子设计育种的关键。

植物中存在着一个复杂的低温胁迫信号应答网络系统。植物在受到低温胁迫后能通过该系统进行一系列的基因遗传修饰，对自身的代谢和生长进行调节以适应该不利因素对其造成的影响。利用这一应答网络中关键基因，可以有效提高植物对低温的耐受性。仲康等(2007)将锌指蛋白类似蛋白OsCOIN基因在水稻中过量表达使转基因水稻中脯氨酸含量升高，提高植物的耐冷性。张红生等(2009)将水稻锌指蛋白ZFP245基因在水稻中过量表达，发现超量表达ZFP245基因水稻在冷胁近下使脯氨酸积累相关基因OsP5CS和脯氨酸转运基因OsProT基因的表达量提高，促使脯氨酸的量增加，增强植物的耐冷性。余淑美等(2010)发现MYBS3超量表达水稻能在4℃下处理以后可以存活，且不影响其主要农艺性状。另外，对一些包括DREB/CBF、NAC等转录因子的过量表达可以提高水稻的耐冷性。

我国水稻资源丰富，从水稻中发掘、定位、克隆耐冷相关基因及其冷诱导启动子，将对水稻耐冷品种的选育具有重要的理论及实际意义，在农业领域将具有广阔的应用和市场前景。但是，目前即便在世界范围内，这样的可利用遗传资源也并不是很多。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种驱动外源基因在冷诱导条件下特异性表达的启动子、获得含有该启动子序列的转化子以及该启动子的应用。其中，本文中所涉及的“植物”是指单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高梁或燕麦，优选为水稻。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种水稻苗期冷诱导表达启动子POscold7，其特征在于，包含：

(a)SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列；或者

(b)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中取代一个或多个核苷酸后所获得的且具有启动子功能的核苷酸序列；或者

(c)在SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列中添加一个或多个核苷酸后所获得的且具有启动子功能的核苷酸序列；或者

(d)SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列缺失一个或多个核苷酸后所获得的且具有启动子功能的核苷酸序列；或者

(e)与SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列具有至少90％同源性，且具有启动子功能的核苷酸序列；或者

(f)在严格条件下与SEQ ID NO:1中所示的核苷酸序列杂交且具有启动子功能的核苷酸序列；

(g)SEQ ID NO:2中所示的核苷酸序列；或者