[发明专利]一种玉米热诱导型的启动子ZmBI-1-pro及其应用

说明书

本发明涉及一种玉米热诱导型的启动子ZmBI‑1‑pro及其应用，启动子ZmBI‑1‑pro的核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或为具有与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互补的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有75％以上同源性且同样具有启动功能的DNA分子。本发明的玉米热诱导型的启动子ZmBI‑1‑pro能够启动热调控相关目的基因的表达，对于培育耐热植物品种有一定的指导作用，可以应用于植物遗传改良，对热调控研究也具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种玉米热诱导型的启动子ZmBI-1-pro及其应用。

背景技术

随着社会科技的进步与工业化进程的加快，全球气候变暖，极端天气如高温天气频繁发生，且分布范围进一步扩大，严重影响了作物的生产与食品安全。

玉米是世界上种植面积最广的谷类粮食作物之一，我国玉米播种面积和总产量都居世界第二位。玉米虽然是喜温作物，但异常高温条件下作物体内将发生一系列的生理生化反应，最终造成植株形态的改变和产量的降低。玉米一生中最重要的时期是营养生长和生殖生长共同生长的时期，也是生长发育中最旺盛的阶段，营养生长是植物生长发育的基础，若此时遇到高温，植株可能会发育不良甚至停止发育，对后期的生长产生严重影响。玉米的不同生长发育时期对高温的敏感性不同。其内部的生理生化反应会表现在外部的形态特征等方面。

植物通过调节不同基因在时间与空间上的有序表达，保证自身在外界环境中能正常的生长发育。真核生物对基因的表达和调控有多种调节方式。真核基因从DNA、转录、转录后加工、翻译及翻译后的加工水平等环节进行调控。其中，高等植物基因的调控主要是在转录水平上进行的。

启动子主要分为组成型启动子，组织特异性启动子和诱导型启动子。诱导型启动子只在某些物理或化学信号的刺激下或者植物发育到特定的阶段，才启动外源基因的转录。它不仅能使目的基因的表达产物在一定时空积累，增加区域表达量，提高植株的抗逆性，同时可避免有组成型启动子启动外源基因超表达引起植株发育的负面影响，也可以在一定程度上解决转基因应用中的基因沉默和食品安全性的问题，是应用植物转基因技术进行基因工程育种的理想启动子。诱导型启动子在植物的正常适应生长条件下启动活性很低甚至不启动下游转录，但受到外界胁迫时，又可高效地启动转录。因此诱导型启动子对植物更好地适应自然环境并保持正常生长至关重要。其中，热诱导启动子在外界温度较高时，可以诱导耐热相关基因在短时间内得到大量表达，从而去适应高温环境。因此，启动子作为转录水平上重要的调控原件，在基因工程领域开发和利用高效特异的启动子具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米热诱导型的启动子ZmBI-1-pro及其应用，解决现有技术中的高温环境引起玉米发育异常的问题。

本发明的发明人对植物耐热性方面进行研究，并发现了驱动外源基因在高温诱导条件下表达的启动子。

本发明目的在于提供一种热诱导型启动子，可使外源目的基因只在热诱导下特异表达，对于植物在温度适宜时的生长发育没有不利影响，具有非常重要的应用潜力。本文涉及的“植物”是指单子叶植物，如玉米、小麦、高粱，优选为玉米。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种玉米热诱导型的启动子ZmBI-1-pro，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或为具有与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互补的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有75％以上同源性且同样具有启动功能的DNA分子。

进一步地，玉米热诱导型的启动子ZmBI-1-pro的核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，或为具有与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列互补的核苷酸序列，或为与SEQID NO:1所示的核苷酸序列具有90％以上同源性且同样具有启动功能的DNA分子。