[发明专利]一个受高盐和水杨酸诱导的逆转录转座子启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一个受高盐和水杨酸诱导的逆转录转座子(也称反转录转座子、反转座子)启动子P_Cb-RARE及其应用，该启动子来源于竹节树(Carallia brachiata)反转座子Cb-RARE-1的LTR区。

背景技术

反转录转座子(retrotransposon,RTN)是指以RNA为媒介进行增殖与转座的元件。在反转录酶RT与RNaseH作用下，反转录转座子反转录成染色体外DNA，再在整合酶作用下插入到染色体新的位置上。反转座子的插入能引起基因内或者基因附近的稳定突变。因此反转座子跳跃的特性可以用于突变的引发并用于种质培育等。

具有长片段末端重复(long terminal repeat,LTR)的反转录转座子两端各有一正向排列的重复序列,包含有与转录相关的启动子(promoter)和终止子(terminator)。启动子可启动反转座子内部基因的转录，其产物参与转座行为的控制。大部分转座行为是有害的，机体发展了许多机制抑制其转座活性。通常情况下，反转录转座子是静止的。但是，在受到各种生物和非生物胁迫时，部分反转座子能被激活，发生转座。例如，小麦中反转录转座子TaR T-1受MeJA、SA或白粉病原菌(Powdery Mildew Fungus)胁迫时，表达上调(Tang et al.,2005)；燕麦基因OARE-1在SA处理、UV照射、外伤以及病原菌胁迫下，表达水平上调(Kimura et al.,2001)。

植物基因工程和生物技术的发展为耐性作物的研究以及植物生物反应器的研究做出了巨大的贡献。但是，如何控制外源基因定时定量地高效表达，是限制基因工程技术在作物遗传改良方面有效应用的重要因素。解决办法之一是寻找有效的目的基因，而另一种办法则是寻找可有效控制目的基因表达的启动子。

启动子控制与其融合的目的基因在植物宿主中的时空表达，因此启动子类型的选择决定基因的表达时间和部位。根据启动子驱动基因表达的不同特点，启动子分为组成型启动子和特异性启动子。组成型启动子能在所有细胞或组织中，不分时间和空间地启动转录；特异性启动子又可分为组织特异性启动子和诱导型启动子。组织特异型启动子是指启动目的基因只在某些特定的器官或组织中表达；诱导型启动子是指受到某些物理或化学信号的刺激，可以大幅度地改变目的基因的表达水平一类启动子。

Kasuga等利用诱导型rd29A启动子代替组成型启动子CaMV35S转化拟南芥，提高了转基因拟南芥的抗旱性，同时减少了组成型过表达造成的植株生长停滞或矮化现象的发生(Narusaka等,2003,PlantJ 34,137-148)。诱导型启动子只有在接受诱导信号后才促使目的基因的表达模式发生变化，因此在植物分子育种中使用这类启动子可以有效控制植物的基因表达和表型，不仅不会造成各种资源的浪费，还能减少对植物生长发育及其他代谢途径的影响。因此，研究和利用诱导型启动子，对于研究植物响应各种胁迫的生理机理以及通过基因工程培育农作物新型品种有重要的意义，在基础研究和植物生物技术方面也有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一个受高盐和水杨酸诱导的逆转录转座子启动子P_Cb-RARE，该启动子来源于竹节树(Carallia brachiata)反转座子Cb-RARE-1的LTR区。

本发明的另一目的在于提供含有上述启动子序列的表达盒。

本发明的再一目的在于提供含有上述启动子序列的重组载体。

本发明的第四个目的在于提供上述的启动子在耐盐碱植物的筛选和分子育种中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一个受高盐和水杨酸诱导的逆转录转座子启动子P_Cb-RARE，其序列如SEQ ID NO:1所示，序列长度974bp，该启动子来源于竹节树(Carallia brachiata)反转座子Cb-RARE-1的LTR区。实验结果表明：该启动子序列可以启动下游基因的表达，其活性和特异性受到水杨酸和氯化钠的调节。

一种表达盒，包含上述的启动子序列和目的基因序列。

一种重组表达载体，包含上述的启动子序列，或者包含上述的表达盒。

基于上述启动子受高盐和水杨酸诱导的特性，可以将该启动子应用于耐盐碱植物的筛选和分子育种。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：