[发明专利]一种花药特异表达启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；更具体地，本发明涉及一种花药特异表达启动子及其应用。

背景技术

人类通过对自然突变基因和重组体的选择与利用，对作物的品种进行改良已有近千年的历史。近百年来，通常采用人工杂交的方法，实现优良基因的重组和外源基因的导入培育作物新品种。杂交育种技术能够实现种内基因转移，但是，亲缘关系较远的品种之间的基因转移则存在障碍；另一方面，杂交育种技术不能准确选择和操纵某个基因，因此，增加了育种结果的复杂性。

通过转基因的手段进行作物品种的选育，其优势在于转基因不受生物体间亲缘关系的限制，从转基因的技术角度来讲，候选转化的基因来源几乎不受限制；因此，本发明人可以通过转基因的手段聚合各种有效基因，培育高产、优质、抗逆的作物新品种。另一方面，转基因技术所操作和转移的基因是功能明确、控制目标性状的基因，因此，转基因后代的表型更具有可预见性。目前，转基因技术已经成为作物品种改良的重要手段，转基因大豆、玉米、棉花和油菜的种植面积已达4种作物全球总种植面积的25％(James，2005；Sankula et al.，2005)。

在植物的转基因中需要两个必需的元件，即启动子和目的基因。启动子是位于基因转录起始位点上游的顺式调控序列，与反式作用的识别因子结合，通过识别因子与RNA聚合酶的相互作用，启动基因的转录；因此，启动子调控基因的表达模式，即目的基因表达的时空特异性及表达的强度，是转基因成败或成效高低的关键因素之一。

针对转基因的目的不同，转化的基因选择不同的表达模式，主要包括组成型高表达、组织特异性表达及诱导型表达等。如在棉花、玉米、水稻等农作物中转入苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，Bt)的抗虫蛋白采用的是组成型高表达的方式，在作物中高剂量表达Bt抗虫蛋白的优势在于高剂量可以确保杀虫的效果，同时有利于延长Bt抗虫蛋白的有效期。在金稻谷(Golden rice)的创制过程中，其目标是通过在水稻胚乳中引入了维生素A前体的合成途径，从而在稻米中强化维生素A，解决维生素A营养缺乏的问题；因此，转基因时采用的启动子为在水稻胚乳中特异表达的谷蛋白启动子。在植物抗病基因的转化中，常采用病原菌诱导表达的启动子。

随着转基因农作物在全球的大面积推广，启动子在转基因中的重要性得到广泛的共识，本发明人需要不同类型的启动子帮助本发明人提供转基因表达模式的解决方案。例如，在水稻组织特异启动子的研究领域中，人们最为关注的是花药特异的启动子。水稻花药是水稻雄性配子花粉产生的器官，与水稻穗的发育、育种及水稻的产量等密切相关。

因此，本领域需要进一步研究植物花药特异性表达的启动子，以用于在花药中特异性表达一些功能基因或结构基因，达到品种改良的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种花药特异表达启动子及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种分离的多核苷酸(启动子)，所述的多核苷酸：

(a)位于osigcfa001g12基因(GenBank登录号：CT833313)的5’端及其上游；

(b)碱基长度为200-2000个；

(c)具有引发转录的必要位点及转录起始点；且

(d)具有在植物花药中特异表达功能。

在本发明的一个优选例中，所述的osigcfa001g12基因来源于禾本科植物；更佳地来源于水稻(Oryza Sativa)。

在本发明的一个优选例中，(a)中，位于osigcfa001g12基因上游-1000至编码区第100位。

在本发明的另一优选例中，所述的多核苷酸是：

(1)SEQ ID NO：1中第1-521位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(2)SEQ ID NO：1中第1-552位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(3)(1)或(2)任一限定的多核苷酸，其中第1-22位碱基缺失(即：SEQ ID NO：1中第23-552位所示的核苷酸序列的多核苷酸；或：SEQ ID NO：1中第23-521位所示的核苷酸序列的多核苷酸)；

(4)由SEQ ID NO：1中(1-22)～(521-552)位所示的核苷酸序列构成的多核苷酸；

(6)核苷酸序列在严格条件下能够与(1)-(4)任一限定的多核苷酸序列杂交且具有指导目的基因在植物花药中特异表达功能的多核苷酸；