[发明专利]一种监测DNA顺式元件在植物中表达模式的无损报告系统、构建方法及其应用

说明书

本发明涉及一种DNA顺式元件在植物中表达模式的无损监测方法及其应用。报告系统被广泛用于监测DNA顺式元件的表达模式，但是常用的报告系统需要特殊的设备、昂贵的化学药品或对生物样品进行破坏性处理。本发明构建了一个新的报告基因RUBY，该基因合成的酶能将酪氨酸转化为红色的甜菜红素，本发明利用RUBY监测DNA顺式元件的表达模式，成功实现了可见光下裸眼可视的DNA顺式元件在植物中表达模式的无损监测。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种新的指示DNA顺式元件在植物中表达模式的报告系统及其应用。本发明的报告系统通过植物体内产生的可见光下可被裸眼直接观察的色素来指示。本发明还涉及上述报告系统的构建和应用。

背景技术

顺式作用元件(cis-acting element)是存在于基因旁侧序列中，能影响基因表达的一段DNA序列，它们的作用是参与基因表达的调控。基因处于顺势元件调控之下，在生物体中展现出的表达情况称为该顺势元件的表达模式(expression pattern)。植物中已有较多顺势元件被报道，其中比较知名比如响应生长素浓度的顺式元件DR5(Ulmasov T,Murfett J,Hagen G,Guilfoyle TJ.Aux/IAA proteins repress expression ofreporter genes containing natural and highly active synthetic auxin responseelements.Plant Cell,1997,9(11):1963-1971)；控制生长素合成基因YUC4表达模式的顺式元件YUC4启动子(Cheng Y,Dai X,Zhao Y.Auxin biosynthesis by the YUCCA flavinmonooxygenases controls the formation of floral organs and vascular tissuesin Arabidopsis.Genes Dev,2006,20(13):1790-1799)。目前，监测顺式元件在植物中表达模式的方法包括：通过原位杂交(in situ hybridization)来原位检测被顺式元件调控的基因的表达模式(Cheng Y,Qin G,Dai X,Zhao Y.NPY1 a BTB-NPH3-like protein,playsa critical role in auxin-regulated organogenesis in Arabidopsis.Proc NatlAcad Sci U S A,2007,104(47):18825-18829)这种方法包括取样、制样、样品检测等非常多的步骤，操作很复杂，并且需要杀死样品，无法活体观察。此外，通过能产生特殊信号的基因作为报告子来对顺式元件的表达模式进行监测是一种比较常见的方法。