[发明专利]植物花特异性启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物花特异性启动子及其应用。

背景技术

启动子是基因表达调控因子中最重要的因子，它基本决定一个基因是否表达、何时表达和何处表达。按作用方式和功能，启动子大体可以分为组成型启动子、特异性启动子和诱导型启动子三大类[王关林，方宏筠，2002，植物基因工程原理与技术(第二版)，  北京，科学技术出版社]。这种分类方式基本上反映了不同类型启动子各自的功能特点，但在某些情况下，一种类型的启动子往往兼有其它类型启动子的特性。

组成型启动子(constitutive promoter)是指在该类型启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，在不同器官和/或组织的表达水平也没有明显差异。其特点是：受其控制的结构基因的表达具有持续性，但不具有时空特异性；RNA和蛋白质表达量相对恒定，不受外界因素的诱导，例如：玉米Ubiqultin启动子和水稻的Actinl启动子[Wang等，Molecular and Cellular Biology，12(8)：3399-3406(1992)]，美国专利第5641876)和花椰菜菜叶病毒(CaMV35SRNA)[Odell等，Nature，313：810-812(1985)]等。组成型启动子的用途很广：可以通过其高水平的蛋白产物来筛选转基因细胞或植株；其高水平表达的报告蛋白也易于检测和定量分析；其表达的大量转录因子也是转录调控系统的重要组成部分。

器官或组织特异性启动子(organ-and/or tissue-specific promoter)，是指其调控基因的表达往往只发生在植体的在某一或某些特定的器官和/或组织，或者往往只发生在植物生长发育的某一或某些特定阶段。其特征是受其控制或调节的基因表达具有明显的时空性，并往往表现出发育调节的特性。例如，根特异性启动子[Yamamoto YT等，1991，Plant Cell，3：371-382]、叶片特异性启动子[Taylor，WC，2001，Plant Mol Biol，46(3)：325-333]、果实特异性启动子[Pear JR等，1989，Plant Mol Biol，13：639-651]、花特异性启动子[Van tunen等，1988，EMBO J.，7：1257]、胚乳特异性启动子[Colot V等，1987，EMBO J，6(12)：3559-3564]、棉花纤维特异性启动子[Ma DP等，1997，Biochem Biophys Acta，1344：111-114]和韧皮部特异性启动子[Bostwick DE等，1994，Plant Mol Biol，26：887-897]等等。

诱导型启动子(inducible promoter)是指其控制的基因在某些特定的物理、化学和生物信号(统称为“诱导子”或“诱导因子”)的刺激下，可以大幅度地增加转录水平。其特征为，该类型启动子控制的基因在没有诱导因子存在的条件下不表达或者只有非常低的表达(也称为“本底表达”)，但一旦受到诱导因子的诱导，基因的表达量迅速并且大幅度增加。诱导型启动子常常根据其诱导信号来分类和命名，例如：激素诱导启动子[Xu D等，1993，Plant Mol Biol，22(4)：573-588；Taylor JE等，1995，Plant J，7(1)：129-134]、化学诱导启动子[Williams S等，1992，Biol/Technol，10：540-543；综述见：Padidam M，2003，Curr Opinionin Plant Biol，6 169-177]、光诱导启动子[Sheen JY等，1987，Plant Mol Biol，8(3)：227-238；Matsuoka M等，1994，Plant J，6(3)：311-319]、热诱导启动子[Schoffl F等，1989，Mol Gen Genet，217(2-3)：246-53]、创伤诱导启动子[Farmer EE等，1992，Plant Cell，4：129-134；Carrera E等，1998，PlantJ，15(6)：765-771]、真菌诱导启动子[Fukuda Y等，1994，Plant Mol Biol，24(3)：485-493]和共生细菌诱导启动子[Miao GH等，1993，Plant Cell，5：781-786]等。诱导型启动子往往也多少具有器官和/或组织特异性，例如烟草水杨酸诱导启动子PR-1a主要驱动基因在叶片中表达[Uknes S等，1993，Plant Cell，5：159-169]。