[发明专利]大豆低温诱导人工合成启动子SP5及应用

说明书

本发明公开了一种大豆低温诱导启动子SP5，它是以大豆中的Glyma18g03930基因启动子区179 bp、Glyma09g29840基因启动子区382 bp、以及35S核心启动子Core CaMV 35S连接构建而成，命名为Synthetic Promoter 5，简称为SP5。在转基因烟草中鉴定SP5启动子驱动报告基因GUS的表达情况表明，SP5启动子可以受干旱、盐、盐碱、ABA以及低温胁迫所诱导，对低温尤其敏感。本发明构建了一种大豆人工合成启动子SP5，其对低温胁迫尤其敏感，可直接应用于农作物转基因抗逆育种。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种大豆低温诱导启动子SP5及其在转基因植物中的应用。

背景技术

要想实现对基因表达的精细调控，包括特异性的组织表达、特定时期的表达和诱导性的表达等，就要靠对基因的精确设计来实现，也就是如何使用“分子开关”启动子来调控单一基因或多个基因针对特异的环境、生理和化学诱导来表达。最有效的，也是最具应用前景的，就是利用植物人工合成启动子来实现。

人工合成启动子对基因的精细调控已经在植物生长发育、组织特性、生物及非生物抗性中获得了成功。Muller and Sheen为了获得一个广谱性的细胞分裂素报告基因，对细胞分裂素双组分产物传感器（two-component-outputsensor，TCS）基因的启动子进行人工设计，直接将TCS中的核心元件重复6次（ TCS ::LUC ），以经过核心元件突变的TCS* ::LUC作为阴性对照。用不同的激素tZ（反式玉米素，细胞分裂素的一种）、生长素（NAA）、ABA和赤霉素处理转化的拟南芥原生质体，TCS ::LUC只对tZ处理有响应，为对照的18倍左右，而AtGH3.3 ::LUC（脱落酸诱导型）和 rd29A ::LUC（赤霉素诱导型）也对特异的激素才有反应。用不同种类的细胞分裂素处理（AD是腺嘌呤处理，作为阴性对照）转化的原生质体， TCS ::LUC都有作用，表明该启动子对不同的细胞分裂素具有广谱响应性。

为了获得强诱导型启动子，Hou等将胁迫诱导型启动子（rd29A, erd1, cor15a,kin1）的调控元件重新组合，以GUS作为报告基因，设计合成了3个人工合成启动子。在各转基因株系中，诱导情况下，人工合成启动子的GUS表达水平要强于对照株系 rd29A ::GUS株系。在不同胁迫情况下，人工合成启动子比rd29A启动子的调控活性要好很多，但不如组成型启动子CaMV35S。

Acharya等利用花椰菜花叶病毒（Mirabilis mosaic virus）全长转录本的上游激活区（MUAS, −297 to −38）和花椰菜花叶病毒亚基因组的5’端序列（MSCP, −306 to −125）构建了一个高效的人工嵌合强启动子。这个启动子可以启动GUS基因在转基因烟草和拟南芥原生质体中高效表达，启动活性强于CaMV35S启动子，是它的两倍多。在转基因拟南芥中鉴定MUASMSCP嵌合启动子的活性，种子萌发过程中， MUASMSCP启动GUS表达的活性高于其它类型的转基因株系，在21天大小的转基因拟南芥中， MUASMSCP启动GUS基因在整株表达且活性较高。

这些研究结果表明，通过组合不同的调控元件合成人工启动子可以有目的的调控基因的表达，即实现基因精细调控。

发明内容：

本发明的目的是提供了一种大豆低温诱导启动子SP5。

一种大豆诱导启动子SP5，其碱基序列如SEQ ID No.1所示。

一种表达载体，它是在植物表达载体中插入了如SEQ ID No.1所示的碱基序列；

所述的表达载体为pBI121。

一种含有其碱其序列如SEQ ID No.1的互补或反向序列。

一种大豆诱导启动子SP5在用于以低温或盐碱为压力作为选择标记的用途。