[发明专利]水稻冷诱导启动子p-LTT1及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水稻冷诱导启动子p-LTT1及其应用。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，冷害是影响水稻生产的重要限制因子之一。芽期、苗期和孕穗开花期遭遇冷害，将导致水稻幼苗生长迟缓、分蘖减少，最终造成水稻产量的大幅度降低，因此迫切需要发掘水稻耐冷种质资源，培育出水稻耐冷品种。

普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先种，野生稻在演化成栽培稻的过程中，经过自然选择和人工选择，基因多样性降低，等位基因数减少。据统计，栽培稻的等位基因数约为野生稻的60%，从而导致当前水稻品种选育所面临的遗传瓶颈问题。因此从水稻的近缘野生种（普通野生稻Oryza rufipogon Griff.）基因组中发掘和利用在栽培稻中已丢失或削弱的优异基因，并把它们应用于水稻育种生产中具有十分重要的理论意义和实践价值，也是解决当前水稻育种难题的一条行之有效的途径。

我国野生稻资源丰富，从野生稻中发掘、定位、克隆耐冷相关基因及其冷诱导启动子，将对水稻生产具有重要意义。

江西东乡普通野生稻是目前世界上分布生境最北的野生稻之一。具有极强的耐冷性，它的地下茎能耐-12.8°C的低温并可安全过冬，而当前栽培稻无一具此抗性，因此江西东乡普通野生稻是水稻耐冷性研究的理想材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻冷诱导启动子p-LTT1及其应用。

本发明提供了一种具有启动子功能的DNA片段，命名为p-LTT1（或p-LTT1)，来源于普通野生稻（O.rufipogon Griff.），为如下1）或2）或3）：

1）序列表中序列1所示的DNA分子；

2）在严格条件下与1）限定的DNA序列杂交且具有启动子功能的DNA分子；

3）与1）限定的DNA序列具有90%以上同源性且具有启动子功能的DNA分子。

上述严格条件可为在0.1×SSPE（或0.1×SSC）、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

序列表的序列1所示的DNA分子由1293个核苷酸组成，含有ABRE和MYB作用元件，能特异性的对冷胁迫和干旱等逆境起应答反应。

含有所述DNA片段的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

所述重组载体可为在植物表达载体pCambia1381的多克隆位点插入所述DNA片段得到重组质粒。所述重组载体具体可为将所述DNA片段插入植物表达载体pCambia1381的SalI和HindIII酶切识别位点间得到的重组质粒。

扩增所述DNA片段的全长或其任意片段的引物对也属于本发明的保护范围。

本发明还保护所述DNA片段在启动目的基因表达中的应用。所述启动目的基因表达可为启动目的基因的低温诱导表达和/或启动目的基因的组织特异表达。所述组织特异表达中的组织可为水稻幼芽、水稻柱头和水稻花药中的至少一种。

本发明还保护所述DNA片段在培育耐低温转基因植物中的应用。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻，如水稻品种“日本晴”。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是在出发植物中用所述DNA片段启动目的基因的表达，得到所述目的基因表达受低温诱导的转基因植物。所述出发植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻，如水稻品种“日本晴”。所述低温可为0-10℃，优选4℃。所述目的基因具体可为GUS基因。所述方法具体可为将所述重组载体导入所述出发植物，从而在所述出发植物中用所述DNA片段启动GUS基因的表达。

本发明公开了一个水稻冷诱导启动子p-LTT1及其应用。本发明提供的DNA片段具有启动子的功能，含有ABRE和MYB等逆境响应元件，在水稻幼芽、柱头和花药中特异表达，且具有低温诱导表达的特性。本发明对于水稻耐冷性分子机制的研究，以及水稻耐冷性分子育种具有重要的理论及实际意义。本发明在农业领域将具有广阔的应用和市场前景。

附图说明

图1为水稻耐冷系IL112中目的基因在低温处理前（0）和低温处理1、3、6、12和24小时后的表达谱。

图2为实施例1的步骤二中的琼脂糖凝胶电泳图；1：MarkerⅢ（所用Marker为天根生化科技有限公司的MarkerⅢ，货号：MD103-01）；2：PCR产物。

图3A为转基因植株GUS染色后的花药和柱头的照片。

图3B为正常培养后的转基因植株的GUS组织染色后的照片。