[发明专利]一种水稻种子糊粉层特异性表达启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种水稻种子糊粉层特异性表达启动子及其应用。

背景技术

启动子是指基因中一段能准确有效起始转录的ＤＮＡ序列，通常位于基因上游。高等植物启动子一般由两部分组成：一部分是形成普遍性转录结构所需要的，通常称为核心启动区，包括转录起始点及邻近的TATA框；另一部分是决定基因转录特异性和活性的区域，由多个保守序列组成，这些保守序列在不同启动子中的位置、种类及拷贝数存在较大差异。启动子参与调控目的基因在特定组织、发育阶段以及环境条件下的表达。因此,了解启动子的时空专一性表达特征及其作用机制已成为研究基因表达调控的主要内容,通过分离、鉴定相关基因的启动子也是寻找相关功能基因的一种有效途径。

水稻种子糊粉层是胚乳细胞分化过程中形成的累积蛋白质、脂肪酸、铁、锌、维生素B1等营养成分的单层活细胞。通过糊粉层特异性启动子将外源基因导入糊粉层从而改善稻米品质具有重要的实际意义。因此，寻找具有糊粉层表达特性的启动子或其相关调控序列具有重要意义。

目前已经发现很多在水稻种子淀粉胚乳特异性表达的启动子：水稻醇溶蛋白4ａ基因启动子；谷蛋白基因启动子；水稻26ｋＤａ的球蛋白启动子；水稻醇溶谷蛋白基因Ｏｓ12ｇ16890；过敏蛋白ＲＡ5基因Ｏｓ07ｇ11510的启动子等。但有关糊粉层特异性启动子的报道很少，尤其是在水稻中发现的更少。如在大麦中分离的脂转移蛋白启动子Ltp2；大麦几丁质酶基因增强子/沉默子调控序列；玉米脂转移蛋白AL9启动子；水稻谷蛋白B3启动子等等。其中启动子Ltp2融合GUS基因转化水稻后，在糊粉层和胚中均检测到GUS信号，说明在不同种属中启动子的活性并不完全一致。这些已知的启动子远远不能满足基因工程改良水稻品质的需求，因此本发明具有重要的应用前景。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种DNA片段。

本发明提供的DNA片段，为如下1）或2）或3）的DNA分子：

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70%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。

上述序列表中序列1的DNA序列由3018个核苷酸组成。

含有上述DNA片段的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也是本发明保护的范围。

在本发明的实施例中，上述重组载体为将上述DNA片段（序列表中序列1所示的DNA分子）插入表达载体pPLV15中，得到重组载体；具体构建方法见实施例。

扩增上述DNA片段的全长或其任意片段的引物对也是本发明保护的范围。

上述引物对中由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成。

上述DNA片段在启动目的基因表达中的应用也是本发明保护的范围。

上述应用中，所述目的基因表达为组织特异表达。

上述应用中，所述组织为植物种子的糊粉层。

上述应用中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物具体为水稻。

上述应用中，所述目的基因为GUS基因。

本发明的实验证明，本发明发现一种启动子P-NF-YB1，将其导入水稻，在水稻中驱动GUS基因的表达，结果表明，GUS基因在水稻种子糊粉层中特异表达，该启动子为组织特异性启动子；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为荧光定量PCR结果

图2为组织原位杂交结果

图3为载体结构示意图

图4为GUS染色及切片观察

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、启动子的获得

一、水稻种子糊粉层特异性表达基因的筛选

1、荧光定量PCR筛选在水稻种子糊粉层特异性表达的转录因子