[发明专利]用于表达植物中导入的基因的乙酰羟酸合成酶启动子

说明书

发明领域

本发明涉及分离出的非编码核苷酸序列，该序列是用作植物中异源基因表达的启动子。本发明还涉及包含分离出的核苷酸序列的载体和植物细胞。

发明背景

植物界分有两门，苔藓植物门和维管植物门。维管植物门包括超过266,000种，分成四亚门。羽叶亚门包括被子植物纲。该纲又分为两个亚纲，双子叶植物和单子叶植物。

由于单子叶亚纲包括了许多重要的谷类和饲料作物，植物遗传学家力图能够生产出转基因单子叶植物。已知的单子叶植物约有50,000种。其中包括百合、棕榈、兰花、鸢尾根、郁金香、苔草和禾本植物。禾本植物包括玉米、小麦、稻子及所有其它谷类。不幸的是，单子叶植物极难进行遗传工程，所以大多用双子叶植物进行此类工作。

双子叶植物是两族中较大的一族，已知约有200,000种。毛茛、金鱼草、香石竹、木兰、罂粟、甘蓝、玫瑰、豌豆、一品红、棉花、仙人掌、胡萝卜、蓝莓、薄荷、西红柿、向日葵、榆树、橡树和槭树代表了双子叶植物250科中的19科。

DNA分子中的遗传信息通常起着模板作用以合成大量较短的RNA分子，大多数RNA分子又是合成特定多肽链的模板。启动RNA合成的RNA聚合酶分子能够识别特定的核苷酸片段(一般称为启动子)。功能RNA链转录完成后，第二类信号终止RNA的合成并使之与其对应的DNA模板分离。

目前，已有许多通用启动子被用于在单子叶植物中启动异源基因的表达。

David McElroy等(1990)称，对水稻肌动蛋白(rice actin)1基因(Act1)启动子与细菌β-葡糖苷酸酶基因(GUS)融合而成的构建物在转化的水稻原生质体中的瞬时表达测试显示，肌动蛋白启动子可引发高水平的基因表达。该表达是用玉米醇脱氢酶1基因(Adh1)启动子所观察到的约6倍，而且依赖于完整的Act15’内含子的存在。

David McElroy等(1991)称，使用花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子或Act1启动子构建了用于单子叶植物转化的最佳载体。同时对经转化的水稻和玉米原生质体进行了瞬时表达测试。在两种启动子序列中增加Act1内含子和最佳GUS翻译起始位点都显著提高了基因表达水平。同时作为非公开结果提出的是，肌动蛋白启动子在小麦、燕麦、大麦和芦粟原生质体中瞬时表达测试中被证明能够引发GUS的表达。

Wanggen Zhang等(1991)称，对携带Act1-GUS基因融合体的转基因水稻植株进行原位杂交研究，结果显示Act1启动子在营养组织和生殖组织中都具有组成型表达。

Jun Cao等(1992)称，利用在CaMV 35S启动子或者水稻Act1启动子调控下表达的bar基因转化后，在bialohpos上挑选出了转基因水稻植株。

Alan H.Christensen等(1992)称，在瞬时表达测试中，以玉米Ubi-1-CAT基因融合体转化的玉米原生质体表现出的CAT活性水平是以CaMV-35S-GUS基因融合体转化的玉米细胞的约10倍。热激玉米苗后就Ubi-1和Ubi-2转录水平的Northern印迹分析证明，两种基因在25℃为组成型表达，但在热激后呈诱导型表达。

Seiichi Toki等(1992)称，用在玉米Ubi-1启动子调控下表达的bar基因经电穿孔介导转化，并用bialophos选择后得到了稳定转化的转基因水稻植株。该结果证明了Ubi-1启动子能够用于在水稻中引发足够高水平的基因表达，从而可进行结实的、转基因植物的选择与繁殖。

J.Troy等(1993)称，用在玉米Ubi-1启动子调控下表达的bar基因和GUS轰击未成熟胚的愈伤组织，再用bialophos选择，得到了稳定转化的小麦植株。该结果证明Ubi-1启动子能够用于在小麦中引发足够高水平的基因表达，从而可进行结实的、转基因植物的选择与繁殖。

Yuechun Wan和Peggy G.Lemaux(1994)称，用在玉米Ubi-1启动子调控下表达的bar基因和GUS微粒轰击大麦的胚组织，再用bialophos选择，得到了稳定转化的结实大麦植株。该结果证明Ubi-1启动子能够用于在大麦中引发足够高水平的基因表达，从而可进行结实的、转基因植物的选择与繁殖。用Ubi-bar或CaMV35S-bar轰击少量植株的试验显示，在获得的转化体数量上没有明显差异。