[发明专利]一种植物花粉发育特异性启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种转录基因的启动子，尤其涉及一种植物花粉发育特异性启动子及其应用。

背景技术

植物雄性不育是指两性花植物的花粉花药异常导致花粉功能丧失的现象，在被子植物中普遍存在。利用植物雄性不育特性来选育雄性不育系是作物杂种优势利用中简化制种程序、降低制种成本的重要手段。十字花科作物是杂种优势利用最为普遍的一类，雄性不育系是其生产一代杂种的理想系统。从发育分子生物学角度看，花粉败育是植物雄性不育发生的表型体现，弄清花粉发育的全过程和分子机理是研究雄性不育的基础和关键所在。由于花粉发育与雄性不育密切相关，在有性繁殖中发挥重要作用，而且花粉形成还展示了一个细胞发育的微观世界，是研究细胞生长、分裂、细胞分化和细胞间信息传递等过程的一个理想模型。因此，花粉发育的研究一直是生命科学研究领域中的热点。

高等植物基因的表达调控已成为分子生物学研究领域的热点和前沿，启动子是基因表达调控的重要元件。深入研究启动子的结构和功能，建立可用于植物转基因表达的时、空、量三维调控系统，可为功能基因组学研究及通过基因工程技术精确地调节植物发育提供新的思路。

目的基因表达的时空性、组织特异性、及强度在一定程度上受启动子的调控。启动子是RNA聚合酶识别并与之结合、从而起始基因转录的一段DNA序列，通常位于基因的上游，其包含的CAAT box和TATA box两个功能元件分别依赖DNA的RNA聚合酶的识别和结合位点。在启动子的5′端远上游区，不仅包含增强或阻遏基因表达的序列；同时具有对激素、外界胁迫等内外环境条件进行应答的元件（Cis-acting elements，顺式作用元件），启动子的这些序列特征决定了目的基因在特定时空下的表达。

BcMF20基因在3种白菜不育系中均低表达，在3种不育系共享的保持系中却高表达，是一条与白菜花粉发育密切相关的C2H2锌指家族的转录因子。已有的研究结果表明，其具有时空表达的特异性即只在白菜花粉单核小孢子时期和成熟花粉粒时期表达，且只在绒毡层和花粉中表达。目前还没有克隆这条花粉发育特异表达的启动子。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物花粉发育特异性启动子及其应用，其能启动基因在植物花粉单核小孢子时期和成熟花粉粒时期表达。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的植物花粉发育特异性启动子，包括以下核苷酸序列：