[发明专利]GIF1启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于植物学和基因工程领域。具体而言，本发明涉及新的植物(优 选作物)组织特异性表达启动子，本发明还涉及所述启动子的用途，尤其在启 动目的基因在植物组织中特异性表达的基因工程中的用途。

背景技术

当前，对于农作物产量改良的研究主要集中在以下几个方面：1.增加作 物的源，即加强作物的光合作用；2.增加作物库的大小；3.提高作物光合产 物由源向库运输的能力。

在很多作物中，籽粒是判断该作物优劣的标准，直接关系到作物的产量和 品质。尽管人们采取了许多方式来提高农作物的产量和对农作物进行改良，然 而，目前还缺乏有效的手段。例如，我国的主要粮食作物水稻，当前的许多水 稻高产栽培品种尤其超级杂交稻和大穗大粒品种存在籽粒灌浆不饱满的情况， 这在很大程度上影响了水稻产量的进一步提高。

植物的根部对其生长、营养吸收、能量传递等均具有重要作用。改善作物 根部的吸收、传输、生长等能力有助于提高作物的总体生长和品质。植物的节 间是物质、能量运输的枢纽，也对植物的支撑起到一定作用。

对于除作物以外的其它植物而言，种子、节间或根本身或整株植物可能存 在其经济价值或实用价值，例如观赏等。因此，组织特异性地改造这些植物， 是提高其品质的有用手段。

组织特异性表达启动子可以驱动靶基因在特定的组织或细胞表达，而不影 响植物其它组织的生理活动。

因此，为了改良植物(尤其是作物)的品质性状或调控作物籽粒次生代谢， 本领域迫切需要开发新的特异性良好的植物组织(尤其是在种子、根部、节间等 部位)特异性表达启动子，从而实现农作物或其它经济植物产量和品质的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的植物(尤其是作物)组织特异性表达启动 子，所述启动子可指导目的基因特异性地在植物籽粒、根部或节间等组织中表 达。

本发明的目的还在于提供所述启动子的用途。

在本发明的第一方面提供了一种分离的多核苷酸，其选自下组：

(1)由SEQID NO：3的1-2379位所示的序列构成的核苷酸序列；

(2)具有SEQ ID NO：3中1-2379位所示的核苷酸序列且能启动目的基 因在植物中组织特异性表达的核苷酸序列；

(3)SEQ ID NO：3中1-2379位所示的核苷酸序列的片段，所述片段能 启动目的基因在植物中组织特异性表达；

(4)在严格条件下能够与(1)、(2)或(3)限定的核苷酸序列杂交且能启 动目的基因在植物中组织特异性表达的核苷酸序列；

(5)与(1)、(2)或(3)限定的核苷酸序列有70％、80％、85％、90％、95 ％以上相同性且能启动目的基因在植物中组织特异性表达的核苷酸序列；或

(6)与(1)-(5)任一项所限定的核苷酸序列互补的核苷酸序列。

在一个优选例中，所述多核苷酸的序列如SEQ ID NO：3的1-2379位所示。

在一个优选例中，所述植物是作物，优选禾本科植物，更优选所述的禾本 科作物选自：水稻、小麦、大麦、玉米、或高粱。

在一个优选实施方式中，所述目的基因选自：编码具有SEQ ID NO：2氨 基酸序列的作物籽粒灌浆蛋白、以及与作物淀粉转运、积累相关的基因。

在一个优选例中，所述的目的基因是外源基因。

在另一优选例中，所述的目的基因是结构基因。

在另一优选例中，所述的目的基因是与作物籽粒的品质、产量、抗性或代 谢相关的基因。

在一个优选例中，所述目的基因为编码具有SEQ ID NO：2氨基酸序列的 作物籽粒灌浆蛋白。

在本发明的另一优选实施方式中，特异性表达所述目的基因的组织是种 子、根部和/或节间，即种子、根部、与节间中的一者、两者或三者。

在一个优选例中，特异性表达所述目的基因的组织是种子。

在本发明的第二方面，提供了本发明多核苷酸作为启动植物组织特异性地 表达目的基因的启动子的用途。

在一个优选例中，所述植物是作物，优选为禾本科植物，更优选所述的禾 本科植物选自：水稻、小麦、大麦、玉米、或高粱。

在一个优选例中，所述目的基因特异性表达的组织是种子、根部和/或节 间，优选种子。