[发明专利]源自番茄组氨酸脱羧酶基因的果实特异性表达启动子及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及源自番茄组氨酸脱羧酶基因的果实特异性表达启动子以及其用途。更具体地涉及源自番茄组氨酸脱羧酶基因的植物体果实特异性表达启动子及5′非翻译区(untranslated region；以下简称5′-UTR)；含有上述启动子及5′非翻译区的果实特异性表达载体；用上述表达载体转化的植物体；利用上述表达载体将外源基因进行果实特异性表达的方法，以及根据上述方法，进行果实特异性表达外源基因的转化植物体以及其种子。

背景技术

对最近的研究倾向进行观察，研究的方向正在由以往的作为原核生物的细菌中的物质表达向作为真核生物的植物的物质表达改变。这是由于从真核生物的植物中获得的物质能够更加稳定地进行提取，并且在植物体内进行合成期间，如糖基化过程中的物质变化的概率要小于在细菌中的物质变化的概率。(Albert等，J Exp Bot.59(10)：2673-2686.2008年5月31日在线公开)。

先前开发的35S启动子在双子叶植物组织的所有部位表达效率都非常好，因此能最为有效地使用在植物体表达基因上。但是，这种在希望的组织上将特定的物质进行转化的表达，是不必要的表达，使得植物承担的负担非常重。因此需要进行在番茄等摄食果实的植物中，减少茎或叶中的不必要表达，使其在果实中特异性表达的研究。在植物研究方面番茄作为最好材料而受到瞩目，原因在于番茄是可以摄食全部果肉的植物，能够将一些物质超表达后，在变熟的状态或生的状态下摄食，并且可以作为疫苗发挥作用。基于这些优势，最近在经口腔应用疫苗的开发方面，番茄果实被确认为非常好的材料。(Giovanni Levia.EMBO Rep.2000年11月15日；1(5)：378-380)。实际上从最近许多关于疫苗的研究项目可知，很多研究都是利用马铃薯或甘薯等作物开发疫苗，并作为疫苗商品在市场上销售。(Mason等，Proc Natl Acad Sci USA.1996年5月28日；93(11)：5335-5340)。因此，想通过本研究，并且通过开发果实特异性超表达的启动子，对物质的果实特异性表达进行研究。

由于番茄等植物的果实需要完全成熟后才能进行摄食，因此，在刚进入成熟期的果实中，如果物质表达能够从开始时期持续到完熟期，会有大量的物质蓄积到果实中。为了获得这样的效果，选出了即使在成熟过程中，表达率也能够一直维持或逐渐增加的基因。

本发明的发明人通过微阵列方法选出了从番茄果实的绿熟到红熟时期中基因的表达逐渐增加或维持的基因，并且选出了其中表达效率最好的基因，即番茄组氨酸脱羧酶基因。在番茄果实成熟的过程中，该基因作为从破色开始就蓄积表达的基因，与番茄果实的成熟有关，因此很适合作为我们想获得的表达效率好的启动子。

韩国专利0784165公开了一种对于辣椒植物的病原体感染的抵抗性和与辣椒果实成熟过程相关的源自辣椒植物的UDP-葡糖糖基转移酶进行调节的启动子，韩国专利0574563公开了一种源自拟南芥的植物体高效率表达启动子，以及含有该启动子的植物体高效率表达载体，但其与本发明的启动子不同。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是根据上述要求而提出并完成。具体如下：将番茄组氨酸脱羧酶基因的启动子以及5′-UTR进行克隆后，将启动子以及5′-UTR引入到二元载体，并导入到番茄中，结果发现，外源基因在转化番茄的果实组织中被特异性表达。

解决技术问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明提供一种源自番茄组氨酸脱羧酶基因的果实特异性表达启动子或5′-UTR。

此外，本发明提供含有上述果实特异性表达启动子和/或5′-UTR的果实特异性表达载体，以及用上述表达载体转化的植物体。

此外，本发明还提供如下一种在植物体内进行外源基因表达的方法：在植物体果实中需要大量产出有用物质时，利用上述果实特异性表达启动子或5′-UTR在植物体内进行外源基因表达。

此外，本发明还提供根据上述方法而制得的外源基因进行果实特异性表达的转化植物体，以及其种子。

有益效果

根据本发明，利用源自番茄组氨酸脱羧酶基因的果实特异性表达启动子以及5′-UTR，将外源基因在植物体中进行表达，结果确认所述该利用源自番茄组氨酸脱羧酶基因的果实特异性表达启动子是能够在植物体果实中对基因进行特异性表达的新的启动子。

附图说明