[发明专利]水稻几丁质激发子结合基因启动子及其应用

说明书

本发明公开了水稻几丁质激发子结合蛋白（Chitin elicitor binding protein）基因启动子（OsCEBiPP），属于植物基因工程技术领域。本发明启动子来源于SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，控制水稻几丁质激发子结合蛋白基因仅在水稻维管束或维管束韧皮部细胞中特异表达。比较分析发现，CGTCA‑motif功能元件可能调控了基因在韧皮部细胞中的特异表达，5UTR Py‑rich stretch和GT1GMSCAM4功能元件影响了全长启动子的转录活性。本发明启动子可以用于外源基因在水稻维管束或维管束韧皮部中特异表达。

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；具体涉及一种水稻几丁质激发子结合基因启动子的分离鉴定和应用。

背景技术

水稻是目前农业生产和科学研究的热点植物，在完成水稻全基因组计划之后，其功能基因组的研究得到越来越多的广泛关注，特别是对一些调控水稻重要农业性状基因的研究日益受到研究人员的重视。

几丁质激发子蛋白(OsCEBiP)是定位于水稻细胞膜表面的受体，具有胞外LysM受体结构域，该蛋白识别真菌几丁质信号从而激发水稻的免疫反应。Kaku等人第一个克隆了OsCEBiP基因，证明它在植物的抗病反应中发挥重要作用(Kaku等，2006Plant cellsrecognize chitin fragments for defense signaling through a plasma membranereceptor.Proceedings of the National Academy of Sciences 103:11086-11091)。而该基因启动子的功能尚未研究，尤其是其作用方式尚不清楚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有维管束组织表达特异性的水稻几丁质激发子结合蛋白基因启动子及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种分离的多核苷酸，所述的多核苷酸,位于水稻几丁质激发子结合蛋白基因OsCEBiP的起始密码子ATG上游1807bp的范围，序列如SEQ ID NO:1；根据植物顺式调控元件数据库(NEWPLACE和PLACE)的搜索，本发明所提供的启动子区域含有多个组织特异性的顺式作用元件(如图1、图2所示)。启动子含有1个脱落酸和钙离子响应的顺式作用元件ABRERATCAL，3个抗病反应应答元件BIHD1OS，2个茉莉酸应答元件CGTCA-motif，1个抗病反应应答元件GT1GMSCAM4，1个抗旱应答元件MBS，1个伤信号应答元件WUN-motif，10个抗病应答元件WRKY71OS，1个转录活性调控元件5UTR Py-rich stretch等8个主要的顺式作用元件。

在本发明实施例中，利用所述启动子OsCEBiPP构建得到6个包括全长及截短启动子片段的植物表达载体pCAMBIA1391Z-OsCEBiPP(如图3所示)，分别命名为C0.2，C0.4，C0.6，C0.9，C1.3和C1.8，通过农杆菌介导的遗传转化方法将所述载体转化水稻品种，各长度启动子在愈伤时期和幼叶时期观察到报告基因β-葡萄糖苷酶GUS的表达(如图4所示)；C0.2，C0.4可以在植物的维管束中观察到报告基因GUS的表达，C0.6，C0.9，C1.3可以在植物的维管束韧皮部中观察到报告基因GUS的表达(如图5所示)，C0.2，C0.4，C0.6，C0.9，C1.3和C1.8的表达强度依次降低(如图6所示)。

因此，本发明提供以下多核苷酸：

(1)SEQ ID NO：1中第1-164位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(2)SEQ ID NO：1中第1-372位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(3)SEQ ID NO：1中第1-556位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(4)SEQ ID NO：1中第1-883位所示的核苷酸序列的多核苷酸；