一种植物干旱胁迫诱导表达启动子及应用制造技术

本发明专利技术提供一种水稻干旱胁迫诱导表达启动子POsDro5及其应用。本发明专利技术还提供了含有该启动子的植物表达载体和转化子。具体而言，本发明专利技术将上述启动子应用在植物基因工程中。本发明专利技术提供的启动子可以在干旱胁迫的情况下特异性的启动外源基因在植物中表达，因此在植物基因工程中可以用于替代组成型启动子，既保证所驱动的功能抗旱基因在干旱胁迫时发挥功能，又避免水分充足时不必要表达造成的能量浪费，从而培育出理想的作物耐干旱品种。

【技术实现步骤摘要】
一种植物干旱胁迫诱导表达启动子及应用
本专利技术涉及生物技术和植物基因工程
。具体而言，本专利技术涉及一种植物 干旱诱导基因表达启动子及利用该启动子所进行的作物抗旱基因工程改良。
技术介绍
水稻是最主要的粮食作物之一，世界上三分之一以上的人口都以稻米为主食。随 着经济的发展，全球范围内对稻米产量和品质提出了越来越高的要求。因而利用各种方法 来提高水稻单产、改良稻米品质，有着积极重要的意义。 干旱、高盐、低温等非生物胁迫是自然界常见的不利环境因子，它们严重地制约了 植物生长发育。对中国这样一个淡水资源短缺的国家，干旱对农业生产、甚至对社会生产造 成了极其严重的影响。通过分子生物学以及基因工程的手段去研究和改良作物在农业生产 中具有很好的应用前景。而外源基因在细胞中表达是基因工程研究的关键，并且外源基因 的表达首先取决于其转录的启动。诱导特异性启动子不仅能使目的基因的表达产物在一定 器官或组织部位积累，增加区域表达量，同时也可以避免植物营养的不必要浪费。作为基因 工程中最富有前景的调控元件，诱导特异性启动子已成为近年研究的热点之一。 提高植物抗旱性一直以来都是一个长期而艰巨的任务，并且通过转基因途径改良 植物抗逆性近年来正逐步得到可行性论证和普遍接受。已经有部分文献报道在基因工程 中，利用干旱诱导型启动子驱动抗旱基因可以在提高作物抗旱性的同时，避免因抗旱基因 超量表达造成的能量浪费和产量损失。因此，干旱诱导启动子对于培育实用化的抗旱作物 品种有着重要的意义。水稻rabl6A的启动子活性受ΑΒΑ诱导。拟南芥rd29A和RAB18的启 动子也属于非生物逆境诱导型启动子。大麦中的bltlOl.l基因的启动子受低温诱导。尽 管已经有文献报道从植物中分离出受逆境应答的启动子，但是在重要粮食作物的干旱诱导 型启动子数量仍明显不足，难以大规模开展植物基因工程的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种驱动外源基因在干旱诱导条件下表达的启动子、获得含 有该启动子序列的转化子以及该启动子的应用。其中，本文中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。 为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种植物干旱诱导表达启动子，所述植物 干旱诱导表达启动子包含序列表中SEQ ID No:l所示的DNA序列。序列表中SEQ ID No:l 所示的DNA序列为来源于日本晴水稻（Oryza sativa L cv. Nipponbare)的水稻干旱诱导 表达启动子，本文中称为P〇sDro5或启动子P0sDr〇5。也就是说，本专利技术发现并鉴定了一个 受干旱诱导的水稻转录因子基因的启动子，通过启动子活性定量分析表明，可以将该启动 子用于抗旱性相关基因在水稻等作物中表达，从而有效地提高植株的抗旱性能。 优选地，本专利技术提供的植物干旱诱导表达启动子的DNA序列为SEQ ID No: 1所示 的序列，即P〇sDro5或启动子P0sDro5。 另一方面，本专利技术提供一种植物干旱诱导表达启动子，其DNA序列与SEQ ID No: 1 所示的DNA序列有至少80%同源性；或者，所述植物干旱诱导表达启动子为在SEQ ID No:l 所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或等位基 因或衍生物；或者所述植物干旱诱导表达启动子具有与SEQ ID No: 1所示的DNA序列杂交 的产物。这些植物干旱诱导表达启动子序列与SEQ ID No: 1所示的DNA序列具有相同功能， 即驱动目标基因在植物中表达。 又一方面，本专利技术还提供一种重组表达载体，所述重组表达载体包含上述的植 物干旱诱导表达启动子，在所述重组表达载体中，所述植物干旱诱导表达启动子连接于 待表达的基因序列的上游；优选地，所述待表达的基因为Gus基因，所述重组表达载体为 pCAMBIA1391-P0sDro5,该重组表达载体为将SEQ ID No:l所示的序列即P0sDro5或启动子 P0sDro5构建于pCAMBIA1391中得到的重组表达载体，本文中称为pCAMBIA1391-P0sDro5。 优选地，所述目标基因是耐旱基因。 另一方面，本专利技术提供一种转化子，所述转化子包含本专利技术提供的上述植物干旱 诱导表达启动子、上述表达盒、上述重组表达载体、或上述宿主菌。其中，所述转化子优选为 转基因细胞系、愈伤组织或植株。 再一方面，本专利技术提供上述植物干旱诱导表达启动子在培育转基因植物中的应 用。所述应用包括将本专利技术提供的上述植物干旱诱导表达启动子连接于载体的待表达的基 因序列上游（例如，将所述启动子序列置于目标基因之前），从而构建重组表达载体，将所 述重组表达载体转化到植物细胞、组织或器官中进行培育。 并且优选地，所述应用可以用于改良植物生长特性，所述植物为单子叶植物，例如 水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。 本专利技术中所提供的启动子的DNA序列为（与序列表中SEQ ID No :1中相同）： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物干旱胁迫诱导表达启动子，其特征在于，所述植物干旱胁迫诱导表达启动子包含SEQ ID No:1所示的DNA序列。

【技术特征摘要】
1. 一种植物干旱胁迫诱导表达启动子，其特征在于，所述植物干旱胁迫诱导表达启动 子包含SEQ ID No:l所示的DNA序列。2. 根据权利要求1所述的植物干旱诱导表达启动子，其特征在于，所述植物干旱诱导 表达启动子的DNA序列为SEQ ID No: 1所示的序列。3. 一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含权利要求1-3中任意一项 所述的植物干旱诱导表达启动子，在所述重组表达载体中，所述植物干旱诱导表达启动子 连接于载体中待表达的基因序列的上游。4. 根据权利要求3所述的重组表达载体，其特征在于，所述待表达的基因为Gus基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏程，杨剑波，李莉，李浩，秦瑞英，李娟，杨亚春，许蓉芳，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34