本文提供了毛状体特异性植物启动子。本文还提供了包含这样的毛状体-特异性启动子的转基因细胞和有机体，尤其是植物细胞和植物，或包含这样的毛状体-特异性启动子的嵌合基因或载体。本发明专利技术进一步提供了利用毛状体特异性启动子在细胞和有机体中表达核酸序列的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及毛状体特异性植物启动子及其用途。该启动子可被用于在毛状体细胞 表达同源或异源蛋白，或用于表达活性核酸分子，例如正义和/或反义RNA。提供了具有启 动子活性的核酸序列、以及嵌合基因、载体和重组（转基因）细胞以及包含它们的有机体。 还提供了用于制备包括该启动子的转基因细胞和有机体的方法，尤其是植物和植物细胞。 该启动子被用作在毛状体生产各种化合物，例如杀虫剂、挥发性油、香料或芳香剂、药物组 分、细胞毒性蛋白等等。
技术介绍
毛状体是植物中表皮的各种产物，包括分支和未分支的毛、囊泡、钩刺和螫毛。毛 状体有粧支撑的（staked)、多细胞突出结构，其被认为在植物自我保护以抵抗食草动物中 是重要的，而且还可以抵抗由于蒸腾作用和UV福照造成的水分丧失（Mauricio&Rausher, 1 997, Evolution 51,1435 Wagner等人2004, Ann Bot 93, 3)，并且作为毒性重金属和异型生 物质的储槽（Salt 等人，1995，植物 Phys 109, 1427 ;Dominguez_Solis 等人 2001，J Biol Chem 276, 9297 ;Guti6rrez-Alcal<i 等人，2000, PNAS 97, 11108) 〇 含有多重次生化合物的腺毛存在于许多茄属物种的叶子上，并且其对于多重害 虫具有抗性的作用已被充分记载。番前中的腺毛含有大量的猫稀（van der Hoeven等 人，植物细胞.2000, vol. 12(11) :2283-2294)和甲基酮（Fridman 等人，Plant Cells 2005, vol. 17 (4) : 1252-1267)。已将毛状体分类为 I 至 VII 型（Luckwill, 1943, Aberdeen University Press, UK)，其中I、IV、VI和VII为腺毛型，而II、III和V型为非腺型。IV、 V和VI型是在野生番前多毛番前（S. habrochaites)中普遍存在的毛状体（Simmons和 Gurr, 2005, Agricultural and Forest Entomol 7,265)。在潘那利番前（S.pennelli)中， 对害虫的抗性主要与覆盖植物的所有部分的IV型腺毛的化学性质和密度有关（Simmons等 人，2003Aus J Entomol 43, 196 ;2004, Entomol Exp App 113, 95)。当物理地除去腺毛的渗 出液时，害虫存活且寿命增加而死亡率和诱捕减少（Simmons和Gurr, 2005, Agricultural and Forest Entomol 7, 265)。IV 和 VI 型毛状体与害虫控制（pest control)正相关。 已经开发了无腺毛的棉花胚珠作为具有较高经济重要性的生物技术的靶标（Kim and Triplett, 2001，Plant Physiol 127, 1361)。腺毛分泌多种植物化学成分的能力，例如 在潘那利番茄中分泌酰基糖和在多毛番茄中分泌甲基酮和萜烯，使得这些结构可能适合用 于生物技术应用并为毛状体提供基于害虫管理的机会。 毛状体中的蛋白表达能够被用于生产有用的化合物，例如杀虫剂、药物组分、挥发 性油、香料和芳香剂（Callow, 2000Advances in botanical research eds. Hallahan 和 Gray, San Diego Academic Press ;Wagner 2004 Ann Bot 93,3)。为了产生在毛状体中特 有的组分，调节植物毛状体中的基因表达是必需的。专门的结构或细胞中直接蛋白表达的 可能性避免了干扰植物代谢途径和由此干扰植物的性能。 组成性的强启动子例如公知的花椰菜花叶病毒（Cauliflower Mosaic Virus)启 动子（CaMV 35S)启动子通常被用于异位-表达研宄。然而，这种类型的启动子并不是非常 适合用于特异性的表达和可能的植物性毒素化合物，例如萜烯。而且，代谢库的耗尽也会是 个问题。 Gutierrez-Alcala(2005, J Exp Bot 56, 2487)描述了拟南芥 OASAl 基因的启动 子，其在烟草的现状和非腺毛中具有活性。 Wang 等人（2002, J Exp Bot 53, 1891)描述了来自烟草 P450 基因 CYP71D16 的毛 状体特异性启动子，其显示出在所有发育阶段在烟草腺毛中表达。 W02004/111183描述了来自番茄和烟草叶子的毛状体特异性启动子。然而，在 W02004/111183中描述的测试转基因在表达不是毛状体特异性（例如，在叶脉中的额外表 达）和表达较弱的意义上来看没有获得令人满意的结果。 W02009/082208描述了来自番茄的毛状体-特异性启动子。尽管这些启动子已经 显示出严格的毛状体-特异性，但它们的活性相对较低。 尽管已经分离出毛状体特异性启动子，但它们均未显示出毛状体-特异性和高启 动子活性的组合。显然还需要高活性毛状体-特异性或毛状体优选的启动子。而且，理想 地应该鉴定若干这种启动子，以成功地基因改造毛状体中有用化合物的生产。这些化合物 的生物合成经常需要使用多个基因，并且因此这些多个基因在毛状体中表达是理想的，优 选利用各种启动子。 这样的新型植物启动子理想地应该满足以下要求：i.器官/组织特异性，该启动 子应该对于避免在其它组织（例如，可食部分）中潜在不希望得到的化合物生产具有严格 毛状体-特异性；ii.高启动子活性。 本专利技术提供了毛状体特异性转录调控序列，其适合用于可操作连接的核酸分子在 腺体和非腺毛中的直接表达，尤其是在各种植物表明（地上部分，例如叶、茎、花器官）上 的腺毛中，同时，在一些物种中，植物表面（例如果实和种子）没有它们的身影。在大多数 被子植物以及一些裸子植物和苔藓类植物的地上表面上存在简单的毛状体（Wagner等人 2004, Ann Bot 93, 3)。在被子植物中，根据物种的不同，毛状体可存在于叶、花瓣、叶柄、梗、 茎和种皮上。在大约30%的维管植物中发现了腺毛（Dell和McComb, 1978, Adv Bot Res 6, 227 ；Fahn, 2000, Adv Bot Res 31,37)〇
技术实现思路
本文提供了 ShzFPS、ShZIS和ShTPS9启动子的核酸序列、核酸序列的片段、用途和 应用。 提供了包含整合到其基因组中的嵌合基因的转基因植物或植物细胞或植物组织 或器官，其特征在于，该嵌合基因包含操作性连接于同源或异源核酸序列的毛状体特异性 启动子，其中该启动子选自： (a) SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO: 1 或 SEQ ID NO:2 的核酸序列（或其 互补序列）； (b) SEQ ID NO: 4、SEQ ID NO: 3、SEQ ID NO: 1 或 SEQ ID NO: 2 的核酸序列的功能 片段（或其互补序列）； (c)与 SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO: 本文档来自技高网...
【技术保护点】
转基因植物或植物细胞或植物组织或器官，所述转基因植物或植物细胞或植物组织或器官包含整合到其基因组中的嵌合基因，其特征在于，所述嵌合基因包含操作性连接于同源或异源核酸序列的毛状体‑特异性启动子，所述同源或异源核酸序列可选地被进一步操作性连接于同源或异源3’UTR序列，其中，所述启动子选自下组中：(a)SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2的核酸序列；(b)SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2的核酸序列的功能片段；(c)与SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2的核酸序列具有至少70％序列同一性的核酸序列；(d)(c)核酸序列的功能片段。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·约翰·迪尔加德，马里纳斯·威兰姆·普林斯，马丁·德·福斯，
申请(专利权)人：凯金公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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