[发明专利]一种杉木组成型启动子Cula11及其应用

说明书

本发明提供了一种杉木组成型启动子Cula11及其应用。所述杉木组成型启动子Cula11的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其互补体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。所述Cula11启动子相比于传统的启动子CaM35S、Zmubi及CmYLCV在杉木原生质体中活性更强，可能会更适合用于杉木基因工程。所述Cula11启动子在杨树的根与叶中的活性，比目前常用的启动子CaM35S活性更强。在水稻中，所述Cula11启动子在根和叶中的表达活性也比广泛应用于水稻基因工程的启动子CaM35S、Zmubi、Actin1、CMYLCV等更强。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种杉木组成型启动子Cula11及其应用，所述Cula11启动子可以在杉木原生质体中高效驱动目标基因的表达，并在过表达杨树、水稻根与叶片中具有很强的活性。

背景技术

杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）是杉科杉木属乔木，主要分布于我国南方亚热带的17个省区。利用基因工程进行杉木的分子育种是目前的一个研究热点和难点。启动子是进行基因过量表达的必须元件。其中，组成型的强启动子可以在所有组织器官和发育阶段均能启动基因表达，具有在所有组织、无时空特异性的强表达目标基因。在实际应用中，组成型启动子在不同条件下在大多数组织中都表达，通常源自植物病毒或植物管家基因。然而，目前可应用于杉木分子育种的启动子，尤其是从杉木中分离的强组成型启动子几乎没有报道。

在双子叶基因工程领域中，来自花椰菜花叶病毒的CaMV35S启动子是用于基础研究和转基因植物开发的最广泛使用的启动子之一。这种启动子在许多植物的不同组织中的表达量相对较高。这种在不同植物组织中的强烈表达是由多种组织特异性元件的叠加效应造成的。黄叶卷曲病毒中分离的CmYLCV启动子也是一种较为常用的组成型表达启动子，已被证明在拟南芥、烟草、番茄、玉米和水稻的愈伤组织、分生组织以及营养和生殖组织中具有高度活性。加上其极窄的宿主选择范围，使得 CmYLCV 启动子成为调节多种植物物种中转基因表达的强有力工具。目前CaMV35S启动子与CmYLCV启动子已经是组成型启动子的代表，主要应用于双子叶植物的基因工程领域。

水稻等单子叶植物中，CaM35S启动子的活性相对较低。因此，一系列来源于单子叶植物的组成型启动子被分离鉴定，并被应用于单子叶植物的基因工程。目前较为常用的启动子有来源于玉米的ZmUBI启动子、来源于水稻的Act1、OsTubA1、OsCc1、RUBQ1等。这些启动子在水稻、玉米、小麦、竹子等单子叶植物中强表达，在单子叶植物的分子育种中发挥着重要的作用。ZmUBI启动子的应用最为广泛，其在几乎所有的细胞类型、幼嫩组织都强烈表达，但是在较老的组织中表达能力较差。

在转基因育种或基因功能研究时，组成型启动子可使外源基因在植物中高效、持续、稳定的长久表达，有利于外源基因发挥其功能。来源于其他物种的启动子在被用于异源表达时，经常发生基因沉默的现象，另外为了避免同时使用同一个类型的启动子驱动多个基因导致基因抑制或沉默现象，需要不同的启动子，尤其是内源性的启动子。在过去的几十年中，尽管应用于单子叶和双子叶植物的启动子已经有较多的选择，然而从裸子植物中分离的启动子几乎没有报道。少数裸子植物的转基因报道，多采用CaM35S作为启动子，远不能满足杉木等裸子植物的基因工程需求。因此，分离鉴定杉木内源的强组成型启动子对我国杉木等裸子植物的转基因育种具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种驱动外源基因在杉木中表达的启动子Cula11，并获得该启动子的应用，尤其是在以杨树为代表的双子叶植物及以水稻为代表的单子叶植物中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组成型表达启动子Cula11，来源于杉木，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其互补体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

一种重组载体，所述重组载体包含上述的杉木组成型启动子Cula11。