[发明专利]植物花药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药特异性启动子及其应用。

背景技术

启动子(Promoters)是基因的一个组成部分，控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。启动子就像“开关”，决定基因的活动，它在转录水平上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。

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、化学诱导启动子、金属诱导启动子、光诱导启动子、热诱导启动子、创伤诱导启动子、真菌诱导启动子和共生细菌诱导启动子等。诱导型启动子往往也具有器官和/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[Ward ER等，1993，Plant Mol Biol，22：361-366；Uknes S等，1993，Plant Cell，5：159-169；聂秀玲，2003，中国农业大学博士论文]。

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。

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]、拟南芥叶片特异性启动子Lhcb3[Taylor，WC，2001，Plant Mol Biol，46(3)：325-333]、番茄果实特异性启动子[Pear JR等，1989，Plant Mol Biol，13：639-651]、种子特异性启动子[RossakM，等，Plant MolecularBiology，2001，46(6)：717-725.]、水稻花药特异性启动子Osg6B[Tsuchiya T等，1994，Plant Mol Biol，20(6)：1189-1193]、PSP1[王胜华等，2001，四川大学学报(自然科学版)，38(4)：554-559]、PRP1[吴孝槐等，2003，科学通报，48(20)：2154-2161]、番茄花粉特异性启动子LAT52[Twell D等，1989，Mol Gen Genet，217：240-245]、TomA108[Xu XS and Chen RD，2006，Physiol and Biochem，25(3)：231-240]、烟草花药绒毡层特异性启动子TA29[Koltunow AM等，1990，Plant Cell，2：1201-1224]、玉米花粉特异性基因启动子Zm13[Guerrero FD等，1990，Mol Gen Genet，224：161-168]、马铃薯花粉特异性基因启动子[郎志宏，2003，中国农业大学博士论文]、花药特异性启动子[Beachy RN等，1985，EMBO J，4(12)：3047-3053]、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。