[发明专利]一种植物维管束组织特异性表达的启动子及其应用

说明书

本发明涉及植物基因工程和植物遗传育种技术领域，特别涉及一种植物维管束基因组织特异性表达启动子及其应用。本发明将OsOPT7基因的启动子序列应用于转基因水稻，成功地诱导了功能基因在水稻维管束中特异性表达。利用这一启动子的这种功能，可以提供一种在转基因水稻维管束中特异表达外源基因的方法，为现代遗传育种技术的发展提供新的动力。

技术领域

本发明涉及植物基因工程和植物遗传育种技术领域，特别涉及一种植物维管束组织特异性表达启动子及其应用，该启动子能够在水稻转基因调控体系中驱动目标基因在维管束中表达。

背景技术

植物是人类赖以生存和发展的物质基础，植物生产是第一性的生产，植物品种是植物生产的物质基础，改良植物品种的过程称为植物育种。植物基因工程和植物遗传育种相结合是现代农业的发展方向。获得具有优质、高产、高抗病抗逆性和其它特殊性状的植物品系是农业发展的目标和推动力，将转基因技术应用于植物遗传育种是现代植物育种技术发展的新动力，转基因技术就是将人工分离和修饰过的外源基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物性状的目的。

在该技术中的关键环节是要将外源基因置于合适的启动子之后才能引导该基因在目的生物体基因组中表达。启动子是指位于功能基因上游的一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸(DNA)序列。启动子可以被RNA聚合酶识别，并起始转录，启动子在决定基因表达的时空模式中起着主要的作用。目前常用的转基因启动子主要是泛素(ubiquitin)启动子和烟草花叶病毒35S启动子等组成型表达启动子，对于水稻转基因，该类启动子可以有效地诱导外源基因在水稻中表达，但是该类启动子诱导外源基因的表达没有器官和组织的特异性，在水稻的各个器官和组织该启动子都会诱导外源基因表达，这就限制了该启动子的应用价值，我们进行转基因育种时通常需要将我们导入的外源基因在水稻特定的发育阶段和器官表达，这是该类启动子所无法实现的。

维管束是植物重要的功能组织，是输送养分、水分、影响抗逆能力的重要组织，如果能获得调控基因在维管束中特异表达的启动子，将该启动子应用于转基因水稻，可以诱导功能基因在水稻维管束中特异的表达。在一些植物如水稻中，维管束还与籽粒灌浆物质的运转，籽粒充实度有关。

现有技术中，有关维管束特异表达启动子的相关研究甚少，因此分离克隆到这样的启动子，提供一种在转基因水稻维管束中特异表达外源基因的方法，对于现代遗传育种技术也具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，植物转基因技术中的启动子诱导外源基因的表达没有器官和组织的特异性的缺点，提供一种能够特异诱导外源基因在植物(尤其是水稻)维管束表达的启动子、获得含有该启动子的表达盒、重组表达载体、宿主菌、转化子以及该启动子的应用。

为此，本发明第一方面提供了一种植物维管束特异性表达启动子，其为：

1)SEQ ID No:1所示的核苷酸序列；

2)与SEQ ID No:1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个以上的核苷酸，且具有相同功能的核苷酸序列，优选地，所述与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有相同功能的核苷酸序列与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有至少90％的同源性，更优选95％。

本发明所涉及的“植物”是指单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。

在发明的一些实施方式中，植物维管束特异性表达启动子为OsOPT7启动子。

本发明的发明人从水稻日本晴基因组中分离了水稻维管束特异表达基因OsOPT7，并获得其启动子序列。水稻OsOPT7基因属于植物寡肽运输基因家族，该基因在维管束中特异性表达。

本发明第二方面提供一种包含所述的植物维管束特异性表达启动子的表达盒。

在本发明的一些实施方式中，所述表达盒使连接在其内的目的基因在植物维管束中特异性表达。