[发明专利]一种驱动水杨酸合成的香蕉异分支酸合酶MaICS启动子及其应用

说明书

本发明提供了一种驱动水杨酸合成的香蕉异分支酸合酶MaICS启动子，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明的启动子能驱动目的基因香蕉异分支酸合酶基因MaICS在果实中高效瞬时表达，为香蕉异分支酸合酶基因MaICS启动子序列研究提供理论依据；同时本发明的启动子引导香蕉异分支酸合酶基因MaICS在果实中高效瞬时表达可以有效驱动水杨酸合成，可应用于培育抗香蕉抗枯萎病的转基因植物，对于解决香蕉产业可持续发展的瓶颈问题具有积极意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种驱动水杨酸合成的香蕉异分支酸合酶MaICS启动子及其应用。

背景技术

香蕉和大蕉是热带、亚热带发展中国家重要的农作物之一，是继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物。我国是世界第二大香蕉主要生产国。香蕉在我国海南、广东、福建、广西、云南、台湾等地区大面积种植，已经成为热带农业的支柱产业。因此，大力发展香蕉产业不仅是热带农业整体发展的需要，也是热区农业增效、农民增收的根本保障。香蕉枯萎病是一种典型的土传病害，该病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporumf.sp.Cubense,Foc)引起的毁灭性土传维管束病害，广泛分布于世界各大香蕉主产区。该病的病原菌迄今尖镰孢古巴变种(F.oxysporum f.sp.cubense)已识别出4个生理小种，其中4号小种细分出的Foc TR4危害几乎所有香蕉。香蕉枯萎病是在我国和世界范围内限制香蕉种植和产量的主要原因(Ploetz,2006；Xu et al.,2011)。香蕉枯萎病已经成为困扰香蕉产业可持续发展的瓶颈问题。

水杨酸(SA)是一种酚类植物激素，在植物生长发育中起着重要作用，是许多植物系统抗病反应的重要信号分子(Vlot et al.,2009)，涉及并参与植物的过敏反应和系统获得性抗性，在植物的抗病信号转导中起着关键作用(Durrant and Dong,2004)。在香蕉中，Foc TR4侵染时水杨酸生物合成和下游信号相关基因表达未被激活；水杨酸含量显著下降；施加外源水杨酸能增加内源水杨酸含量和相关基因表达上调，并显著提高香蕉抗枯萎病的能力。因此，水杨酸的生物合成未激活是香蕉易感枯萎病的原因之一，(Wang et al.,2015)。

植物中水杨酸的合成主要通过异分支酸途径产生，该途径中异分支酸合酶(isochorismate synthase,ICS)催化分支酸为异分支酸并最终产生水杨酸(Vlot et al.,2009)，ICS是异分支酸途径的关键酶(Wildermuth et al.,2001)。在香蕉中MaICS为单拷贝基因，是控制香蕉水杨酸生物合成的关键基因。

因此，希望分离MaICS基因启动子并分析其调控元件，从而能在后期加强驱动MaICS基因在香蕉蕉中转录从而提高水杨酸含量，以期提高香蕉对Foc TR4抗性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种驱动水杨酸合成的香蕉异分支酸合酶MaICS启动子及其应用。

本发明的第一个方面是提供一种启动子，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

其中，该启动子能够引导香蕉异分支酸合酶基因MaICS在果实中高效瞬时表达。

本发明的第二个方面是提供一种重组载体，其包含原始载体和权利要求1所述的启动子。

其中，所述表达载体中的原始载体可以采用基因重组领域中常用的载体，例如病毒、质粒等。本发明对此不进行限定。在本发明的一个具体实施方式中，所述原始载体采用pBI121载体质粒，但应当理解的是，本发明还可以采用其他质粒、或者病毒等。

优选地，所述原始载体为pBI121载体质粒，SEQ ID NO:1所示核苷酸序列位于pBI121载体质粒的BamH和Sac两限制性内切酶位点之间。