[发明专利]一种植物花特异性启动子及其无筛选标记转化载体

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无筛选标记转化载体。

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。诱导型启动子的特征，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，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。例如：激素诱导启动子、化学诱导启动子、光诱导启动子等。组成型启动子的特点是，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Actinl启动子。器官或组织特异性启动子的特征，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，水稻花药特异性启动子Osg6B、PSP1、PRP1、烟草花药绒毡层特异性启动子TA29、玉米花粉特异性基因启动子Zm13、花药特异性启动子等等。

以重组DNA和转基因技术为核心的基因工程研究使人们利用植物的基因资源成为可能，育种周期大为缩短，为培育农作物新品种提供了新的手段，开辟了植物育种的新时代。为了快速有效地获得转基因植株，绝大多数植物转化都是通过利用抗生素或抗除草剂基因作为筛选标记进行转化细胞的筛选。

转基因植物，尤其是转基因食品的安全性从转基因产品一诞生便引起了争论。人们关注的焦点在于转基因植物是否对人类健康及生态环境带来负面影响，他们忧虑，以抗生素为筛选标记的选择标记基因及其产物在食用时是否有毒性或引起过敏反应；其次，它们是否可能向微生物发生水平转移，使病原微生物增加抗性，引起抗生素失效，从而对临床造成不利(Yoder and Goldsbrough，1994；Puchta，2000；Ebinuma et al.，2001；Hohn et al.，2001)。另外，以抗除草剂作为筛选的抗性标记基因的转基因植物扩散到环境中后是否危害其他作物的安全生产；它们是否亦会转移到杂草中，转变为难以控制的超级杂草，而对生态环境造成严重的破坏(Yoder and Goldsbrough，1994)。正是这些忧虑阻碍了转基因植物的商业化进程。去除筛选标记基因无疑有助于消除人们对转基因植物的恐惧，因此，建立一种快速、高效及简单的无标记选择系统，对提高转基因植物的安全性，加速转基因植物产品商业化进程有着十分重要的意义。

进行无标记选择转基因植物的培育，目前主要采取以下几种系统来去除筛选标记基因：Ac转座系统、共转化系统、同源重组系统、位点特异性重组系统。其中，所有位点特异性重组系统都具有两种基本的成分：重组酶及DNA识别位点。它包括噬菌体P1的Cre/loxP系统(Dale and Ow，1990；Odell et al.，1990；Bayley etal.，1992；Russell et al.，1992)，酵母2μ质粒的Flp/frt系统(Lyznik et aL，1993；Lloyd and Davis，1994；Sonti et al.，1995；Kilby et al.，1995；Baret al.，1996)，酵母pSR1的R/RS系统(Onouchi et al.，1991；Onouchi et al.，1995)，噬菌体Mu的Gin/gix系统(Maeser and Kahmann，1991)。位点特异性重组系统首先被Cregg和Madden证明可以用来删除选择标记(Cregg and Madden，1989)。在这四种系统中，对Cre/loxP系统研究较多亦最为深入，它已在特定基因的删除、基因功能的鉴定、外源基因的整合、基因捕获及染色体工程等方面得到了有效的利用。