[发明专利]蜡梅CpVIN3基因启动子及其用途

说明书

本发明提供蜡梅CpVIN3基因启动子及其应用。本发明通过染色体步移法从蜡梅基因组DNA中克隆获得CpVIN3 pro启动子，序列如SEQ ID No.1所示。将该启动子连接GUS报告基因，转化拟南芥，在转基因拟南芥的不同发育时期的各组织中均能检测到GUS活性，表明克隆到的蜡梅CpVIN3基因启动子序列CpVIN3 pro能够驱动GUS基因在不同发育时期及不同组织中组成型表达，在茎尖分生区、腋芽分生区、花芽分生区有较强的GUS活性，且伴随着花朵不断发育GUS活性加强。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及蜡梅CpVIN3基因的启动子及其用途。

背景技术

蜡梅(Chimonanthus praecox(L.)Link)是一种我国特有的冬季开花多年生灌木，因其色如蜜蜡，芳香馥郁而声名远播，傲雪绽放的特性使它成为深受人们喜爱的园林观赏植物，在我国几千年的历史长河中，蜡梅在苗圃和盆景中的栽培和种植别具一格。除此之外，蜡梅是第四纪冰川孑遗植物，在古老的进化系统中占据重要地位^[2]。数百年来，人们对蜡梅的研究主要集中在种质资源、品种类别和栽培种植等方面，近年，随着分子生物学的蓬勃发展，人们对蜡梅的认识也逐渐转入分子水平。

近年来，对蜡梅基因的分子克隆发展迅速，研究领域集中在抗逆性及开花机制等方面。此外，眭顺照等人利用EST技术构建了第一个蜡梅花的cDNA文库，就此分析蜡梅开花过程中的基因表达，以此为基础先后克隆出蜡梅花发育相关的不同基因，并分析其表达特性：如蜡梅冷适应蛋白基因Cpcor413pm1，使烟草的耐寒性得到了极大提高；蜡梅胰蛋白酶抑制基因CpKTI，使植物抗虫性增强；与植物的极性生长、抗病抗逆性、激素信号传导、活性氧的产生以及细胞的凋亡等密切相关的基因CpRAC1；胚胎发育晚期富积蛋白基因CpLEA基因，主要在种子成熟和发育阶段表达，是一类低分子量蛋白，在花粉粒或干旱、高盐或低温情况下植物根、叶中，LEA蛋白表达量显著增加。蜡梅Patatin-like蛋白基因CpPLP植物防御病虫害的一种手段，而且还能提高植物应对干旱胁迫的能力。蜡梅CpEXP1基因的表达与蜡梅花蕾脱落存在一定的相关性。热激蛋白CpHSP70-1和CpHSP70-2基因在正常情况下与应激条件下都能发挥重要的生理功能。基于对上述蜡梅基因功能的初步了解，为蜡梅基因克隆及功能的研究奠定了一定基础。

现有技术已经描述了大量在植物细胞中起作用的启动子。这些启动子包括根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)肿瘤诱导性质粒上携带的胭脂氨酸(nos)启动子和章鱼氨酸合酶(ocs)启动子以及花椰菜花叶病毒(caulimovirus)启动子，例如花椰菜花叶病毒(CaMV)19S或35S启动子、具有重复增强子的CaMV 35S启动子以及玄参花叶病毒(FMV)35S启动子。这些启动子及众多其他启动子已经用于植物中转基因表达载体的构建。

尽管以前的工作已经提供了许多用于在转基因植物中指导转录的启动子，但仍然需要具有有利的表达特征的新启动子。具体而言，需要能够指导外源基因在双子叶种子中表达的启动子。完全实现所选择的基因在转基因植物中表达的利益所需的表达模式或水平不能由许多以前鉴定的启动子提供。因此，在植物基因工程领域需要用于双子叶植物的新启动子。

拟南芥VIN3基因报道在其春化诱导过程中起着重要作用，蜡梅作为少有的冬季开花的香花植物，在低温积累打破休眠的条件下、已经完成花芽分化的花蕾才能正常膨大开放，因此研究蜡梅CpVIN3的启动子表达特性及功能，有助于解析蜡梅低温打破休眠导致冬季开花的分子机理，蜡梅CpVIN3启动子也可作为春化型植物打破休眠的新启动子资源，为其在基因工程领域中应用提供可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜡梅CpVIN3基因启动及其应用。

首先，本发明提供了一种分离的蜡梅CpVIN3基因启动子分子，其为：1)由SEQ IDNo.1的核酸序列所示的多核苷酸序列组成；或者其任何片段和变体，其能够调节可操作地连接的多核苷酸分子的转录，例如，具有启动子活性。