[发明专利]一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一个红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1及其在转基因植物中的应用。

背景技术

基因工程是在分子水平上对基因惊醒操作的复杂技术，它可以将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建重组DNA分子，然后导入活细胞以改变生物原有的遗传性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术已经成为现在农业领域改良作物形状、提高粮食品质的主要手段。植物的种子，尤其是油料和谷类作物的种子与人类的生产生活关系非常密切，因此，也成为植物基因工程中进行改良的重要目标材料。转化的外源基因在植物受体组织中能否正确、高效并按照人们的意愿特异地表达是人们非常关注的问题。外源基因在细胞中表达是基因工程的关键，而外源基因的表达首先取决于其转录的启动。所以，明确植物种子特异性启动子的调控机制及获得更多植物种子特异性启动子对作物改良研究及应用具有巨大的推动作用。

高等植物的基因表达调控是多级调控系统，包括转录前调控、转运调控、转录水平调控、转录后加工调控、转运调控、翻译水平调控和翻译后调控。在这些调控系统中，转录水平调控是重要环节。转化的外源基因能否在植物中表达，取决于转录能否被启动，在转录启动中启动子必不可少。启动子是基因表达调控的重要元件，它与RNA聚合酶及反式作用因子的相互作用是启动子调控基因转录的实质。根据启动子的转录模式可以将其分为三类：组成型启动子、组织特异性启动子和诱导性启动子，其中种子特异性启动子具有显著地组织和发育时期的特异性，可以调控外源基因在植物种子种高效表达。利用种子特异性启动子，可以按照人们的意愿提高种子中部分营养物质的含量，改善粮食品质。

目前人们已经克隆并鉴定了大量种子特异性启动子，其中研究较多的是胚乳特异性谷蛋白基因启动子。谷蛋白占水稻种子储藏蛋白总量的70%~80%，早在1986年Takaiwa等就克隆了第一个水稻谷蛋白基因的cDNA。Vasconcelos等用水稻胚乳特异性谷蛋白基因启动子驱动大豆铁蛋白基因，使转基因水稻谷粒中铁和锌含量都有所增加，而且铁蛋白主要积累在胚乳中，不会再食品加工过程中丢失。Datta等利用水稻谷蛋白特异启动子驱动八氢番茄红素合酶基因PSY，在水稻胚乳中成功合成维他命原A。

油体蛋白是镶嵌在油体上的结构蛋白，红花种子中油体的重量约占红花种子重量的50%以上，其中油体蛋白的含量可以占种子总重量的2-10%。

发明内容

本发明的目的是提供一种种子特异性的基因启动子，一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1。

一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1，其核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示。

一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1的制备方法：它是以塔城红花基因组DNA为模板，利用引物Oleosin-F：CTGCAGACCTTGCTCTTCGA，Oleosin-R：TCTAGACGAGAGAGATGAA，通过PCR方法获得。

一种植物表达载体，它是在植物表达载体中插入了如序列表SEQ ID No.1所示的基因；

所述的一种植物表达载体，它是种子特异性表达载体；

一种表达载体pBI121-OleosinCT1，它是用如序列表SEQ ID No.1所示的基因替换了pBI121中的CaMV 35S。

所述的一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1在转基因植物方面的应用；

所述的植物包括单子叶植物和双子叶植物；

所述的转基因植物，所转的基因在该转基植物的种子中特异性表达。

本发明提供了一种红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1，它是以塔城红花基因组DNA为模板，利用引物Oleosin-F：CTGCAGACCTTGCTCTTCGA，Oleosin-R：TCTAGACGAGAGAGATGAA，通过PCR方法获得。经实验证明是种子特异性的基因启动子，而红花油体蛋白启动子OleosinCT1驱动的目的基因只在植物种子中有较高的活性，进行高表达；而在根、茎、叶、花不表达，可适用于单子叶和双子叶植物。对改良作物种子性状以及植物种子生物反应器的发展具有重要作用。

附图说明

图1为红花油体蛋白基因启动子OleosinCT1的PCR检测，M：DNA Marker DL2000；1、2、3为启动子PCR产物。