[发明专利]抗旱多基因构建体

说明书

本发明涉及由在胁迫诱导型启动子控制下由编码FMDV 2A肽的核酸分开的三个非生物胁迫耐受性基因组成的多基因DNA构建体。将该构建体稳定插入植物中赋予植物耐旱性。本发明还提供了含有该构建体的载体、宿主细胞、转基因植物和转基因种子。

发明背景

本发明涉及由在胁迫诱导型启动子控制下由编码FMDV 2A肽的核酸分开的三个非生物胁迫耐受性基因组成的多基因DNA构建体。将该构建体稳定插入植物中赋予植物耐旱性。本发明还提供了含有该构建体的载体、宿主细胞、转基因植物和转基因种子。

本发明特别涉及由胁迫诱导型启动子控制的来自植物Xerophyta viscosa的三个基因组成的多基因DNA构建体。将该构建体稳定插入植物中已显示，与不含该构建体的野生型植物相比，含有该构建体的转基因植物更耐旱。

植物启动子在植物基因表达和调控过程中起重要作用。使用组成型启动子驱动转基因植物中的基因表达通常导致生长受阻和产率降低。因此，为了防止目的基因的过表达，诱导型启动子具有显著的优点。在胁迫诱导型启动子控制下表达的蛋白质仅在植物暴露于胁迫时表达。

非生物胁迫特别包括干旱、盐度、寒冷和极端温度。干旱是造成农业作物损失的主要原因。众所周知，基因共同作用而不是单独作用，以抵消由于植物缺水造成的脱水效应。因此，需要通过胁迫诱导型启动子开启许多基因以抵消非生物胁迫的影响。

植物中多个基因的堆叠已成为现代植物研究和生物技术研究的一个不断增长的领域。已经使用几种方法将基因堆叠到各种植物基因组中，然后协调它们的表达。然而，由于异源蛋白质的共表达，许多这些策略是不可靠的。

使用自加工的病毒2A肽桥(例如口蹄疫病毒2A(FMDV 2A)多蛋白)操纵核糖体跳过在其C末端上甘氨酰-脯氨酰肽键的合成，导致新生蛋白质的释放并允许下游序列的翻译。FMDV 2A寡肽长度仅为23个氨基酸(aa)。FMDV 2A寡肽包含以下氨基酸序列GSGQLLNFDLLKLAGDVESNPGP(SEQ ID NO：12)，并且在其C末端具有共翻译切割，并且在其N末端具有由病毒编码的蛋白酶介导的翻译后切割。

发明概述

本发明涉及由在胁迫诱导型启动子控制下由编码FMDV 2A肽的核酸分开的三个非生物胁迫耐受性基因组成的多基因DNA构建体。将该构建体稳定插入植物中赋予植物耐旱性。本发明还提供了含有该构建体的载体、宿主细胞、转基因植物和转基因种子。

根据本发明的第一方面，提供了重组核酸分子，其包含与非生物胁迫诱导型启动子可操作地连接的多基因核酸构建体。多基因核酸构建体包含：编码Xvsap1多肽的核苷酸序列，编码第一2A元件肽的核苷酸序列，编码XvAld多肽的核苷酸序列，编码第二2A元件肽的核苷酸序列，编码XvPrx2多肽的核苷酸序列和终止子。

在本发明的一个实施方案中，第一和第二2A元件肽是口蹄疫病毒2A元件肽。

在本发明的另一个实施方案中，非生物胁迫可以选自渗透胁迫、脱水胁迫、温度胁迫、干旱、盐度和干燥。

在本发明的第二方面，多基因核酸构建体包含编码第一目的多肽的核苷酸序列，编码第一2A元件肽的核苷酸序列，编码第二目的多肽的核苷酸序列，编码第二2A元件的核苷酸序列肽，编码第三目的多肽的核苷酸序列和终止子。在本发明的这个方面，非生物胁迫诱导型启动子包含SEQ ID NO：2的序列。

在本发明的一个实施方案中，多基因核酸构建体包含SEQ ID NO：1的序列。

在本发明的另一个实施方案中，第一、第二和第三目的多肽是非生物胁迫耐受性多肽。非生物胁迫耐受性肽可选自XvSap1、XvPrx2和XvAld。

在本发明的第三方面，提供了包含本发明的重组核酸分子的载体。