[发明专利]一种植物的干旱诱导型启动子PvHVA1-pro及其应用

说明书

本发明公开一种植物的干旱诱导型启动子PvHVA1‑pro及其应用，该启动子具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或具有与SEQ ID NO.1所示序列互补的核苷酸序列，或与SEQ ID NO.1所示核苷酸序列具有75％以上同源性，且同样具有启动功能的DNA分子。本发明的干旱诱导型启动子PvHVA1‑pro可以启动干旱调控相关目的基因的表达，可以培育抗干旱的植物品种，可以应用于植物遗传改良，对干旱调控研究也具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及植物生物技术领域，具体涉及一种植物的干旱诱导型启动子PvHVA1-pro及其应用。

背景技术

启动子是能够调控其自身基因表达的一段DNA序列，通过被转录因子和RNA聚合酶识别，起始由RNA聚合酶催化的基因转录。启动子能够控制基因的表达水平、表达部位及表达方式。启动子主要分为组成型启动子，组织特异性启动子和诱导型启动子。组成型启动子，如花椰菜花叶病毒35S启动子、激动蛋白启动子和玉米泛素启动子等，这类启动子在植物体内持续、高效表达时，会对植物生长发育造成不利影响。

诱导表达或组织特异性启动子可启动基因在特定环境下或植物组织的特定部位表达，避免外源基因的不必要表达，从而节约植物体的整体能量消耗。诱导型启动子在植物的正常适宜生长条件下启动活性很低甚至不启动下游转录，但受到外界胁迫时，又可高效地启动转录。因此，诱导型启动子对植物更好地适应自然环境并保持正常生长至关重要。其中，干旱诱导型启动子是指在水分缺乏时，可以诱导干旱相关基因在短时间内得到大量表达，从而去适应环境中出现的缺水状况的启动子。因此，启动子作为转录水平上重要的调控元件，在基因工程领域开发和利用高效特异的启动子具有重要的应用价值。

我国水资源时空分布不平衡，提高植物耐旱性和水分利用效率对于作物育种具有重要意义。虽然许多基因能够有助于植物的耐旱性，但过量表达这些抗旱基因，容易导致植株矮化、生物产量降低等问题。因此，如何能够有效提高植物的耐旱性，且对植物在水分充足时的生长发育没有不利影响是目前提高植物耐旱性要解决的重要问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种干旱诱导型启动子，可使外源目的基因只在干旱诱导下特异表达，对于植物在水分充足时的生长发育没有不利影响，具有非常重要的应用潜力。

为达到以上目的，本发明提供了一种柳枝稷干旱诱导表达的启动子。

本发明所提供的干旱诱导型启动子，名称为PvHVA1-pro。该启动子具有SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列，或具有与SEQ ID NO.1所示序列互补的核苷酸序列，或与SEQ IDNO.1所示核苷酸序列具有75％以上同源性，且同样具有启动功能的DNA分子。

优选的，该启动子具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或具有与SEQ ID NO.1所示序列互补的核苷酸序列，或与SEQ ID NO.1所示核苷酸序列具有90％以上同源性，且同样具有启动功能的DNA分子。

该启动子是从柳枝稷中克隆得到，也可通过人工合成方法获得，由1821个核苷酸组成。

凡是经过人工修饰的，与本发明分离得到SEQ ID NO.1的核苷酸序列具有75％或者更高同一性且具有启动功能的DNA分子，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的核苷酸序列。

本发明还提供一种包括所述启动子PvHVA1-pro的重组表达载体。

本发明所述重组表达载体为在原始载体的多克隆位点引入干旱调控相关基因，并在干旱调控相关基因前插入启动子PvHVA1-pro。例如在原始载体的多克隆位点引入水通道蛋白基因PvPIP2，并在基因PvPIP2前插入启动子PvHVA1-pro，由该干旱诱导型启动子PvHVA1-pro驱动水通道蛋白基因PvPIP2的植物表达载体。该水通道蛋白被证明在柳枝稷中过量表达可以显著提高其耐旱性。