[发明专利]两个棉花纤维伸长期优势表达的启动子及应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及两个棉花纤维发育时期特异启动子的克隆及其应用。通过克隆、鉴定两个棉花纤维伸长期特异性启动子，将其应用于棉花纤维品质改良的遗传转化。

背景技术

棉花纤维是一种重要的纺织业原料，对棉花纤维的遗传改良有利于棉纺工业的发展。而纤维细胞又是一种独特的植物细胞，它由棉花种皮的单细胞发育而来，从开花当天开始，经历起始，延长，次生壁沉积及成熟四个阶段，最后发育成一个长达3厘米左右、次生壁中纤维素含量达百分之九十多的纤维细胞。为此，棉花纤维细胞是研究植物细胞发育及纤维素沉积的良好研究材料。

基因启动子是重要的基因表达调控元件，决定了基因的转录方向、转录效率以及转录的时空特性。运用基因工程手段对农作物进行遗传改良，赋予农作物一些新的性状，需要外源基因在受体内以高度受控的方式表达，这就对启动子的表达特性提出了很多新的要求。比如启动子能接受外部信号刺激，引导基因在特定器官、组织和细胞类型的特定发育阶段表达。外源基因的特异表达类型有很多优点，如表达高效、节约能量等等。目前一批棉花组织特异启动子已经得到表达特性分析(John和Crow，Gene expression incotton(Gossypium hirsutum L.)fiber：Cloning of the mRNAs，Proc Natl Acad Sci USA，89：5769-731992；Rinehart等，Tissue-specific and developmental regulation of cotton gene Fbl2a，PlantPhysiol，89：5769-5773，1996；Liu等，Cloning and promoter analysis of the cotton lipid transfer proteingene Ltp3，BiochimBiophysActa，1487：106-112000；Wang等，Control of plant trichome developmentby a cotton fiber Myb gene，Plant Cell，16：2323-2334，2004；Zhang等，Members of a new groupof chitinase-like genes are expressed preferentially in cotton cells with secondary walls，PlantMol Biol，54：353-72，2004；Li等，The cotton actinl gene is functionally expressed in fibersand participates in fiber elongation，Plant Cell，17：859-875，2005；Wu等，Isolation of a cottonreversibly glycosylated polypeptide(Ghrgp1)promoter and its expression activity in transgenictobacco，J Plant Physiol，163：426-35，2006)。这些启动子中E6达高峰在纤维发育10天左右；FbL2A启动子在20天纤维中特异表达，表达高峰在纤维发育的第35天。GhCTL的启动子不仅启动GUS在次生壁增厚期纤维中表达，而GUS在其他组织的次生壁部位也表达。虽然到目前为止克隆的棉花纤维启动子已经为数不少，但像克隆种子特异启动子a-globulin promoter真正以克隆启动子为最初目标而克隆的很少(Sunilkumar等，Cotton alpha-globulin promoter：isolation and functional characterization intransgenic cotton，Arabidopsis，and tobacco，Transgenic Res，11：347-359，2002)。目前克隆的纤维特异启动子都是克隆或分析某些纤维发育相关基因功能时的副产品，这就造成了启动子资源的相对缺乏，不能满足棉花纤维发育相关基因功能验证和纤维品质转基因育种的需要，本专利能丰富棉花纤维特异/优势启动子资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供两个棉花纤维伸长期优势表达启动子，利用所述的启动子转化棉花以及作为在棉花遗传改良中的应用。

本发明通过下列技术方案实现：