[发明专利]一种烟草腺毛特异性启动子GIS2及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，尤其涉及一种烟草腺毛特异性启动子GIS2及其应用。

背景技术

烟草已成为21世纪全球市场上最重要的经济作物之一，它不仅是100多个国家烟农的收入来源，而且整个烟草行业涉及到不同生产部门和批发零售环节，已成为许多国家的重要经济力量；随着烟草业的发展，许多国家的地方及当地政府的税收有了大幅度提高。

烟草是高效益作物，我国烟草的种植面积和产量均居世界第一位。在所有烟叶类型中，烤烟种植最为广泛。我国是全球生产烤烟最多的国家，我国烤烟种植面积和总产量都居世界首位，其烤烟产量约占全球烤烟产量的50％左右，发展优质烟叶不管是对烟农还是卷烟工业都是十分重要的。烟草又是高税利商品，农业税利30％左右，工业税利60％以上，1987-2001年，烟草行业实现的税利合计连续14年高居国民经济各行业之首，为国家建设做出了巨大的贡献。因此，研究和开发综合性状良好的烟草品种，提高烟草的生产水平对于增加国家和地方财政收入，解决“三农”问题和新农村建设具有十分重要的意义。

烟草育种重点考虑的问题是烟叶香味和烟叶安全性等，提高香气品质是国内外烟草育种的核心之一。烟叶香气不足是影响烟叶质量的一个主要因素，尤其目前低烟碱、低焦油的烟草产业发展方向，使得烟叶香味不足的问题更为突出。烟草腺毛是烟叶表皮系统的重要组成部分，烟叶腺毛胶状分泌物与烟叶香气物质产生密切相关，而腺毛密度和类型直接影响着腺毛分泌物的质和量，而分泌物的量又直接影响叶片的香气品质，腺毛密度越大，多细胞头部的腺毛所占比例越大，叶片香气品质越好(烟草叶片腺毛及其分泌物研究进展.贵州农业科学，2009,37(8)：61～64)。因此，烟叶腺毛的研究对烟草新品种的选育和优质烟草栽培技术的实施，以及提高烟草香气质和香气量的研究都具有重要的指导意义。目前国内外虽然已在烟草腺毛方面进行了大量研究，但对腺毛形成和发育的调控机制和腺毛密度的遗传规律，特别是在腺毛与烟草香气形成之间关系的研究方面还远远不够，因此，从分子水平上研究控制烟草腺毛及香气形成的机制，不仅具有重要的理论意义，同时也具有潜在的应用价值。

通过基因工程的方法在烟草中研究控制腺毛形成、发育及香气相关等的基因，是有效且最常用的手段，通常涉及到外源基因的表达，而外源基因表达的则由启动子调控，启动子通常分为组成型启动子、组织特异性启动子和诱导型启动子。组成型启动子能够在大部分或所有植物组织中高效非特异的启动外源基因表达，但大量的异源蛋白会使植物体内原有的代谢平衡紊乱，使植物的正常生长受到阻碍。

发明内容

本发明提供了一种新型的烟草腺毛特异性启动子，该启动子能够在烟草叶片的腺毛中特异性表达。

一种烟草腺毛特异性启动子，所述烟草腺毛特异性启动子或其互补链具有如SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。

本发明还提供了一种包含所述的烟草腺毛特异性启动子的重组质粒。

所述重组质粒的原始质粒载体可以为pHGWFS7。

本发明还提供了一种包含所述重组质粒的重组转化子。

本发明还提供了所述的烟草腺毛特异性启动子在烟草腺毛中调控目的基因表达的应用。

所述的应用具体包括：利用所述的烟草腺毛特异性启动子构建植物表达载体，然后将目的基因连入所述植物表达载体中烟草腺毛特异性启动子的下游，得到重组植物表达载体，再将所述的重组植物表达载体转化烟草。

植物表达载体、重组植物表达载体的构建可采用常规方法，如可采用gateway系统(Invitrogen公司)将启动子、目的基因连入相应的载体中。其中，所述的植物表达载体的原始载体可以为pHGWFS7，所述的目的基因并不仅限于GUS基因，所述的目的基因可以根据具体需要进行选择，转化烟草时，可采用常规手段，如可采用农杆菌介导转化的方法将重组植物表达载体转入烟草中，农杆菌可以为农杆菌GV3101，EHA105等。在转基因烟草中，本发明的启动子可驱动目的基因在烟草叶片的腺毛中进行表达。当然，所述的烟草可以为珊西烟，但并不仅限于珊西烟。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：