[发明专利]一种高表达的籼稻型启动子在粳稻中的应用

说明书

本发明公开了一种高表达的籼稻型启动子在粳稻中的应用，属于植物基因工程领域。本发明涉及的启动子为OsAAP4基因籼稻型启动子，其序列如SEQ ID NO.1所示。本发明通过分别构建OsAAP4基因籼稻型、和粳稻型启动子‑GUS转基因植株，及GUS表达活性互相检测与比较，发现该基因籼稻型启动子在粳稻各个组织部位都比粳稻型启动子活性高，能够强烈启动下游基因在粳稻多个部位的强烈表达。将OsAAP4基因籼稻型的启动子应用于粳稻型水稻转基因工程中，可在粳稻各个生长阶段促进下游基因的表达，也可以使其他目的基因的表达产物特异的积累或富集，提高水稻中基因的整体表达量，因此该启动子在转基因工程中有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种高表达的籼稻型启动子在粳稻中的应用。

背景技术

植物通过吸收土壤中的氨、硝酸根、氨基酸、可溶性肽等来获得氮素；氮的吸收和转运主要依靠铵根运输蛋白(AMT)、硝酸根运输蛋白(NRT)、氨基酸运输蛋白(AAT)、肽运输蛋白(PTR)等运输蛋白来完成(Williams L,Miller A.Transporters responsible forthe uptake and partitioning of nitrogenous solutes.Annu Rev Plant Biol andPlant Mol Biol,2001,52:659-688.)。铵通过植物AMT吸收后再通过谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)合成谷氨酰胺和谷氨酸，后者再进一步形成其它氨基酸(Sonoda Y,Ikeda A,Saiki S,et al.Feedback regulation of the ammonium transporter genefamily AMT1by glutamine in rice.Plant Cell Physiol,2003,44:1396-1402.)。植物可通过高亲和转运系统(HATS)的NRT2和低亲和转运系统(LATS)的NRT1吸收环境中的硝酸盐，由硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)还原形成铵，再进一步形成氨基酸(Paungfoo-Lonhienne C,Lonhienne T G,Rentsch D,et al.Plants can use protein as anitrogen source without assistance from other organisms.PNAS,2008,105:4524-4529.)。

在高等植物中，AAT是一类跨膜蛋白，将氨基酸从胞外运至胞内，同时还在氨基酸远距离运输、病原反应和非生物胁迫等方面发挥着重要作用(Tegeder M.Transportersfor amino acids in plant cells:some functions and many unknowns.Curr OpinPlant Biol,2012,15:1-7.)。AAT基因被分为两个超家族：APC(氨基酸、多胺和胆碱转运)超家族和AAAP(氨基酸/生长素透性酶)超家族。APC超家族分为三个亚家族：CATs(阳离子氨基酸转运蛋白)家族、ACTs(氨基酸/胆碱转运蛋白)家族和PHSs(多胺、H+协同转运蛋白)家族。AAAP超家族分为六个亚家族：AAPs(氨基酸透性酶)家族、LHTs(赖氨酸和组氨酸转运蛋白)家族、ProTs(脯氨酸转运蛋白)家族、GATs(γ-氨基酸丁酸，GABA)家族、AUXs(生长素转运蛋白)家族和ANTs(芳香族和中性氨基酸转运蛋白)家族(Fischer WN,Andre B,Rentsch D,etal.Amino acid transport in plants.Trends Plant Sci,1998,3:188-195.)。