[发明专利]胡杨NAC1基因启动子

说明书

技术领域

本发明涉及胡杨(Populus euphratica)NAC1基因启动子PeNAC1P的分离鉴定，序列分析，诱导活性分析、其全长及缺失片断植物表达载体的构建及该启动子的应用。

背景技术

NAC转录因子是近十年来新发现的植物特有的转录调控因子，在植物的生长发育、器官建成、激素调节和防御抵抗多种生物和非生物胁迫等方面发挥着重要作用。但对NAC类转录因子的研究还刚处于起步阶段，无论是它们的上游调控因子还是其调控的下游靶基因，都不是很清楚。目前只报道有AP3/PI(MADS box)调控NAP的表达(Sablowski et al.，1998)，STM(KNOX)和MP(ARF)正调控CUC1/CUC2的表达，但它们也受到MYB类转录因子AS1(ASYMMETRIC)和AS2的负调节(Hibara et al.，2003)；拟南芥的另外一基因NAC1过量表达促进生长素应答基因AIR3(AUXIN-INDUCED IN ROOT CULTURES 3)和DBP(DNA-BINDINGPROTEIN)的增强表达，表明它们可能为NAC1的下游基因(Neuteboom et al.，1999)。但这些基因都是与发育相关的，在逆境诱导相关的NAC类转录因子中，拟南芥胁迫诱导转录因子ANAC019，ANAC055，和ANAC072能够与早期应答脱水胁迫基因ERD1(EARLY RESPONSIVE TODEHYDRATION STRESS 1 gene)的启动子区域的一段顺式作用元件CATGTG序列结合，正调控脱水胁迫基因ERD1的表达，增强植物的耐旱性(Tran LS et al.，2004)，表明胁迫应答基因ERD1是NAC类转录因子的下游调节基因。对逆境诱导相关的NAC类转录因子的上游调控研究中，还没有报道过它们的上游调节因子。

胡杨长期生长在我国西北荒漠、半荒漠地区，在起到防风固沙、改善生态环境作用的同时，也形成了极强地耐极端环境能力，其丰富的逆境基因资源也受到越来越多的研究者的关注。我们从胡杨中分离得到一种与干旱、高盐等逆境相关的NAC转录因子蛋白，命名为PeNAC1，在应答非生物胁迫同时也受到赤霉素、生长素(IAA)等激素的调节。前人的研究表明，拟南芥AtNAC2对盐胁迫影响植物根发育的应答需要乙烯和生长素信号途径参与，说明AtNAC2可能是一个整合环境和内源激素信号的转录因子(He et al.，2005)。对胡杨中PeNAC1基因上游启动子的分离鉴定、可能包含的顺式作用元件及其功能的研究为进一步研究胡杨PeNAC1基因的上游调控因子以及PeNAC1基因调控植物抗逆性的调控机制提供可能。

同时，前人的研究表明利用组成型启动子启动胁迫诱导DREB类转录因子的表达，在提高受体植物的耐受性的同时，也会造成受体植物的生长受抑，植株生长缓慢，植株矮小；而在选用了一个胁迫诱导型启动子rd-29A启动子与DREB类转录因子连接转化受体植物，能够产生不影响植物生长的胁迫耐受植物(JP专利公开No.2000-116260)。本研究提供的胡杨PeNAC1基因启动子PeNAC1P属诱导型启动子，在研究其功能的基础上也为产生正常的耐受转基因植株提供可选择的启动子。

发明内容

本发明的一个目的是发现一种在耐逆木本植物例如胡杨中能有效发挥作用的胁迫诱导启动子，并提供利用该启动子适应新的环境胁迫的耐逆植物。

本发明涉及一种来源于胡杨的胁迫诱导启动子，该启动子由如下的DNA核苷酸序列组成：

1)序列表中SEQ ID No：1所示的DNA核苷酸序列。

2)能够在严谨条件下与序列表SEQ ID No：1中限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。

序列表中的SEQ ID No：1由1217个碱基组成。