[发明专利]调控基因在病原体侵染早期诱导表达的FGI1启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；更具体地，本发明涉及调控基因在病原体侵染早期诱导表达的FGI1启动子及其应用。

背景技术

植物启动子在调控植物基因表达中起关键的作用，可控制植物在特定组织、发育阶段及不同环境条件中表达。启动子按其功能分可分为组成型启动子、组织特异型启动子与诱导特异型启动子。在作物抗病方面，目前国际上主流观点认为组成型启动子表达任何抗病基因，都会导致植物处于抗病防御状态(mode)，使植物防御系统优先获得能量与资源分配从而影响植物产量等经济性状。而这也被认为是目前采用转基因手段的抗病应用尚未成功的原因。解决这一问题的一个合理方法是采用诱导特异性启动子，控制抗病基因只在病原菌侵入的时候表达(Gurr，S.J.，and Rushton，P.J.(2005).Engineering plants withincreased disease resistance：how are we going to express it？Trends inBiotechnology 23，283-290)。腺苷酸转移酶(adenine nucleotide translocase，ANT)是线粒体上含量最丰富的一类蛋白复合体。这类蛋白复合体定位在线粒体内膜上，既是生物体内的产能和耗能的主要连接，也是组成线粒体膜通透性转换孔复合物(mitochondrial permeability transition pore complex，mtPTPC)的关键组分，参与调节线粒体膜通透性转换孔的开放，与细胞凋亡紧密相关(Shen，Q.F.，Qin，F.S.，Gao，Z.Y.，Cui，J.，Xiao，H.，Xu，Z.H.，and Yang，C.L.(2009).AdenineNucleotide Translocator Cooperates with Core Cell Death Machinery To PromoteApoptosis in Caenorhabditis elegans.Molecular and Cellular Biology 29，3881-3893)。ANT是由核基因编码的2个32kD单体组成的同源二聚体(Notario，B.，Zamora，M.，Vinas，O.，and Mampel，T.(2003).All-trans-retinoic acid bindsto  and  inhibits  adenine  nucleotide translocase  and  induces  mitochondrialpermeability transition.Molecular Pharmacology 63，224-231)，通过其构象的变化，实现细胞质中ADP和线粒体内ATP间的跨膜交换。已在人中陆续发现4种异构体ANT1-4，ANT1与细胞凋亡相关，ANT2与细胞增殖相关(Barath，P.，Luciakova，K.，Hodny，Z.，Li，R.G.，and Nelson，B.D.(1999).Thegrowth-dependent expression of the adenine nucleotide translocase-2(ANT2)geneis regulated at the level of transcription and is a marker of cell proliferation.Experimental Cell Research 248，583-588)。前人研究表明，玉米中的腺核苷酸转移酶由相似度高达98％的ANT-G1与ANT-G2两个基因共同编码，这两个基因除了N端有一段延伸外，与真菌和哺乳动物的ANT基因高度同源(BathgateB，Baker A，Leaver CJ.(1989)TWo genes encode the adenine nucleotide translocatorof maize mitochondria.Isolation，characterisation and expression of the structuralgenes.Eur J Biochem.1989Aug 1；183(2)：303-10；Winning，B.M.，Day，C.D.，Sarah，C.J.，and Leaver，C.J.(1991).Nucleotide sequence oftwo cDNAs encodingthe adenine nucleotide translocator from Zea mays L.Plant Mol Biol 17，305-307)，但玉米中ANT-G1与ANT-G2的功能及启动子构建在本领域中至今未见报道。