[发明专利]一种DNA片段及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种DNA片段及其应用。

背景技术

我国是一个人口和农业大国，但是随着人口的日益增多，仅靠简单的农业种植模式是无法保障足够的粮食产量以满足社会需求的，生物技术才是可持续农业最重要的途径。传统的农作物育种依靠杂交育种，目前智能不育分子设计育种技术也正在不断完善，但是，不论是传统方法还是现代技术，雄性不育系的建立在植物育种中都发挥着重要作用。花药作为重要的雄性生殖器官，它的发育分为两部分，一部分是花药的形态建成，另一部分是花粉的形成与发育，花药的正常与否将直接影响植物的雄性育性。植物花粉发育是一个非常复杂的过程，它由个体发育的不同阶段所表达的特定基因所控制(Stinson et al.，1987；Mascarenhas，1989，1990)。研究表明：玉米的成熟花粉中含有两万多种mRNA分子，其中的10％具有花粉特异性(Willing andMascarenhas，1984；Schrauwen et al.，1990)。已有多种花粉特异基因被分离出来，例如油菜中的三个花粉发育早期基因(Albani et al.，1990)。目前研究较为深入的是玉米中的ZM-13(Hanson et al.，1989)和番茄中的LAT-52基因(Twell et al.，1989b)，ZM-13在小孢子发育晚期表达，而LAT-52在四分体时期开始表达并在小孢子发生时期表达量迅速增加。

水稻是世界上重要的粮食作物，水稻的杂交优势育种具有悠久的历史，雄性不育育种的出现，极大地简化了育种程序，节省劳力，解决了其他育种不容易解决的问题，利用雄性不育制种，不仅可提高制种的质量，其产量也得到了很大的提高。但传统的不育系、恢复系和保持系的选育需要大量的杂交组合试验，具有盲目性且费时费力。花粉或花药特异启动子在植物雄性不育育种中具有重要应用价值。Mariani等(1990年)将烟草花药绒毡层特异表达基因T29的启动子与RNAase基因构建嵌合基因，导入烟草和油菜中，获得雄性不育转基因植株，从而开创了利用植物基因工程技术获得雄性不育转基因植株的新途径。1992年，Mariani等又把烟草花药绒毡层特异表达基因T29的启动子与RNAase抑制剂基因barstar构建嵌合基因，转化油菜获得油菜雄性不育恢复系，与含RNAase基因的转基因雄性不育系杂交后获得可育后代。本研究通过分子生物学的手段完成了对水稻花药中特异表达启动子的调控元件的鉴定工作，并证明了它们的时空表达模式，明确了其在花粉发育特异时期的表达，从而在农业生产上为遗传育种的相关基础与应用研究提供一定的理论和实践指导作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DNA片段。

本发明提供的DNA片段是从水稻(O.sativa ssp.Japonica variety‘Zhonghua 11’)基因组分离得到的核苷酸片段并且具有启动子活性。本发明中的术语“启动子”系指DNA上一段序列，RNA聚合酶结合到该序列上，可以起始基因的转录。

所述DNA片段的核苷酸序列是如下1)或2)或3)：

1)序列表中序列1所示的核苷酸序列；

2)在高严谨条件下与所述1)的核苷酸序列杂交且具有启动子活性的核苷酸序列；

3)与所述1)的核苷酸序列具有70％以上的同源性且具有启动子活性的核苷酸序列。

所述高严谨条件是指，将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS)中，65℃预杂交30min；弃预杂交液，加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS，同位素标记的核苷酸片段)，65℃杂交12hr；弃杂交液，加入洗膜液I(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，5％SDS)，65℃洗膜2次，每次30min；加入洗膜液II(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，1％SDS)，65℃洗膜30min。

本发明的DNA片段还包括与来自SEQ ID NO.1的片段的核苷酸序列互补的核苷酸序列。这里使用的术语“互补的”系指遵循碱基配对原则产生的之意。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的启动子核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的启动子核苷酸序列70％或者更高同源性的核苷酸，只要保持了表达靶基因的启动子活性，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。