植物中特异响应疫霉菌侵染的启动子及遗传构建体及利用制造技术

技术编号:11871166 阅读:157 留言:0更新日期:2015-08-12 22:30
本发明专利技术公开了植物一个特异响应疫霉菌侵染的启动子及其应用,其创新点在于:包括能够特异驱动或调节下游目标基因在疫霉菌侵染时的时空特异表达,其5’-3’的核苷酸序列SEQ ID:1。启动子的应用,包括以下步骤:(1)将启动子与相关疫霉菌基因和/或植物基因融合,形成遗传构建体;(2)将得到的遗传构建体转入植物细胞、整合到植物基因组中,通过驱动该启动子下游抗病相关基因的特异时空表达,从而提高植物自身对疫霉菌的抗病性。本发明专利技术包含了已鉴定获得的植物特异响应疫霉菌侵染的HAT4启动子序列,将HAT4启动子序列与GUS报告基因融合,通过植物稳定表达和瞬时表达均确认了HAT4启动子的疫霉菌侵染特异响应的表达特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物一个特异响应疫霉菌侵染的启动子,本专利技术还涉及植物一个特异 响应疫霉菌侵染的启动子的应用,利用该启动子通过特异响应疫霉菌侵染,表达抗病相关 基因,实现植物对疫霉菌侵染的抗性,属于生物
和农业应用领域。
技术介绍
在人类生产活动中,植物病害是一类重要课题。在各种植物病害中,由疫霉属卵菌 引起的疫病是一类重要病害,因为该卵菌对农作物、果蔬、林木都有相当大的危害,可侵染 这些植物的根、茎、叶、花和果,引起多种危害症状,可导致多种植物绝产或灭绝。 植物与病原微生物互作的研宄近年来迅速发展。研宄表明,植物的抗病性是通过 识别病原物的侵染实现的,这种识别大多涉及植物受侵染组织的局部细胞死亡。然而,病菌 通过遗传变异逃避被识别,导致农业生产中广泛发生的作物抗病性丧失现象;加之抗病资 源缺乏,利用经典的抗病基因在防控作物病害特别是疫霉菌病害中,受到许多限制,一些疫 霉菌病害的防控高度依赖化学农药。 病害造成广泛的作物损失。抗病基因的发掘和利用,是作物病害防控的最为有效 的途径。现有抗病品种的培育主要依赖经典的杂交育种方法。然而,由于病菌的遗传变异, 作物品种的抗病性丧失问题十分突出,加之缺乏有效的抗病资源,一些疫霉菌病害的防控 高度依赖化学农药。 通过转基因技术表达一些抗病相关基因,提高作物的抗病性已有一些报道,但罕 有应用实例且应用十分有限,而且转基因表达主要使用组成型启动子,无法实现转基因的 时空特异特别是病菌侵染时的特异激活表达。 实现目的基因的精准时空表达,是植物转基因调控的难题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足,提供一种植物特异响应疫霉菌侵染的 启动子,通过转基因技术稳定地整合到植物基因组中,实现目标抗病性状在疫霉菌侵染时 的特异表达。本专利技术在国内外首次实验初步证明具有抑制疫霉菌侵染作物的效果,从而在 作物病害的防治领域开辟了一个全新的途径。 为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:植物中特异响应疫霉菌侵染的 启动子,其创新点在于:获得植物一个特异响应疫霉菌侵染的启动子,能够特异驱动或调节 下游目标基因的特异时空表达,以下为其5' -3'的核苷酸序列SEQID:1 : GGCCGTCGGGGCAAGAGCCAGGCCTCGATGAGTAGGAGGGCGCGGCAGTCGCTGCAAAACCTAGGGCGC GAGCCCGGGCAGAGCGGCCGTCGGTGCAGATCTTGGTGGTAGTAGCAAATATTCAAATGAGAACTTTGAAGGCCGAA GAGGGGAAAGGTTCCATGTGAACGGCACTTGCACATGGGTTATTCGATCCTAAGAGTCGGGGGAAACCCGTCTGATA GCGCTTAAGCGCGAACTTCGAAAGGGGATTTGGTTAAAATTCCGGAACCGGGACGTGGCGGTTGACGGCAACGTTAG GGAGTCCGGAGACGTCGGCGGGGGCCTCGGGAAGAGTTATCTTTTCTGTTTAACAGCCTGCCCACCCTGGAAACGGC TCAGCCGGAGGTAGGGTCCAGCGGCTGGAAGAGCACCGCACGTCGCGTGGTGTCCGGTGCGCCCCCGGCGGCCCTTG AAAATCCGGAGGACCGAGTGCCGCTCACGCCCGGTCGTACTCATAACCGCATCAGGTCTCCAAGGTGAACAGCCTCT GGTCGATGGAACAATGTAGGCAAGGGAAGTCGGCAAAATGGATCCGTAACTTCGGGAAAAGGATTGGCTCTGAGGGC TGGGCTCGGGGGTCCCAGTTCCGAACCCGTCGGCTGTCAGCGGACTGCTCGAGCTGCTTTCGCGGCGAGAGCGGGTC GCCGCGTGCCGGCCGGGGGACGGACTGGGAACGGCTCTCTCGGGAGCTTTACCCGGGCGTCGAACAGTCAGCTCAGA ACTGGTACGGACAAGGGGAATCCGACTGTTTAATTAAAACAAAGCATTGCGATGGTCCCTGCGGATGCTAACGCAAT GTGATTTCTGCCCAGTGCTCTGAATGTCAAAGTGAAGAAATTCAACCAAGCGCGGGTAAACGGTGGGAGTAACTATG ACTCTCTTAAGGTAGCCAAATGCCTCGTCATCTAATTAGTGACGCGCATGAATGGATTAACGAGATTCCCACTGTCC CTGTCTACTATCCAGCGAAACCACAGCCAAGGGAACGGGCTTGGCAGAATCAGCGGGGAAAGAAGACCCTGTTGAGC TTGACTCTAGTCCGACTTTGTGAAATGACTTGAGAGGTGTAGGATAAGTGGGAGCTTCGGCGCAAGTGAAATACCAC TACTTTTAACGTTATTTTACTTACTCCGTGAATCGGAGGCGGGGTACAACCCC。 本专利技术的另一个目的是提供一种植物特异响应疫霉菌侵染的启动子的遗传构建 体,其特征在于:包括该启动子、与该启动子有效连接的核酸序列以及终止子。 本专利技术的还有一个目的是提供一种植物特异响应疫霉菌侵染的启动子的利用,其 特征在于:包括以下步骤: (1)将启动子与抗病相关基因融合连接,形成遗传构建体; (2)将得到的遗传构建体导入植物细胞、稳定整合到植物基因组中,实现下游目标 抗病相关基因的特异时空表达,从而提高植物自身抗病性。 本专利技术的有益效果如下: (1)本专利技术包含了已鉴定获得的植物特异响应疫霉菌侵染的HAT4启动子序列。将 HAT4启动子与GUS报告基因融合,通过植物稳定表达和瞬时表达,结合疫霉菌侵染测试,检 测GUS活性,均确认了HAT4启动子的疫霉菌侵染特异响应的表达特征。 (2)本专利技术将HAT4基因启动子与我们筛选鉴定获得的抗病相关基因融合,进一步 确认了HAT4启动子响应疫霉菌侵染的特异性。同时,通过该种分析方法,本专利技术已分析确 认了我们获得的10多个有效的抗病相关基因。 (3)本专利技术所提供的启动子经过实验验证,与疫霉菌的侵染有着紧密的联系。利用 这一启动子,通过转基因技术,可实现抗病相关基因等目标基因在植物体内的时空特异表 达,即在疫霉菌侵染时激活表达,从而通过实现目标基因的时空特异表达,有望显著提高植 物对疫霉菌的抗性。 (4)本专利技术所提供的植物特异响应疫霉菌侵染的启动子序列将为转基因抗病作物 的研发提供新的途径,有着巨大的商业前景。 本专利技术发现的疫霉菌侵染特异响应的HAT4基因启动子序列,通过转基因技术,可 以达到激活目标抗病相关基因在植物中时空特异表达的目的。因此,本专利技术可以通过激活 受疫霉菌侵染植物组织的细胞死亡,实现作物广谱和持久抗病目的。 利用本专利技术获得的疫霉菌侵染特异响应的HAT4启动子序列,还可达到研宄和鉴 定作物抗病相关基因的目的。 将HAT4基因启动子与抗病相关基因融合,实现抗病性状在疫霉菌侵染时的特异 表达,从而在作物病害的防治领域开辟了一个全新的途径本文档来自技高网...

【技术保护点】
植物中特异响应疫霉菌侵染的启动子,其特征在于:包括能够特异驱动下游基因表达或调节表达的启动子,以下为其5’‑3’的核苷酸序列SEQ ID:1:GGCCGTCGGGGCAAGAGCCAGGCCTCGATGAGTAGGAGGGCGCGGCAGTCGCTGCAAAACCTAGGGCGCGAGCCCGGGCAGAGCGGCCGTCGGTGCAGATCTTGGTGGTAGTAGCAAATATTCAAATGAGAACTTTGAAGGCCGAAGAGGGGAAAGGTTCCATGTGAACGGCACTTGCACATGGGTTATTCGATCCTAAGAGTCGGGGGAAACCCGTCTGATAGCGCTTAAGCGCGAACTTCGAAAGGGGATTTGGTTAAAATTCCGGAACCGGGACGTGGCGGTTGACGGCAACGTTAGGGAGTCCGGAGACGTCGGCGGGGGCCTCGGGAAGAGTTATCTTTTCTGTTTAACAGCCTGCCCACCCTGGAAACGGCTCAGCCGGAGGTAGGGTCCAGCGGCTGGAAGAGCACCGCACGTCGCGTGGTGTCCGGTGCGCCCCCGGCGGCCCTTGAAAATCCGGAGGACCGAGTGCCGCTCACGCCCGGTCGTACTCATAACCGCATCAGGTCTCCAAGGTGAACAGCCTCTGGTCGATGGAACAATGTAGGCAAGGGAAGTCGGCAAAATGGATCCGTAACTTCGGGAAAAGGATTGGCTCTGAGGGCTGGGCTCGGGGGTCCCAGTTCCGAACCCGTCGGCTGTCAGCGGACTGCTCGAGCTGCTTTCGCGGCGAGAGCGGGTCGCCGCGTGCCGGCCGGGGGACGGACTGGGAACGGCTCTCTCGGGAGCTTTACCCGGGCGTCGAACAGTCAGCTCAGAACTGGTACGGACAAGGGGAATCCGACTGTTTAATTAAAACAAAGCATTGCGATGGTCCCTGCGGATGCTAACGCAATGTGATTTCTGCCCAGTGCTCTGAATGTCAAAGTGAAGAAATTCAACCAAGCGCGGGTAAACGGTGGGAGTAACTATGACTCTCTTAAGGTAGCCAAATGCCTCGTCATCTAATTAGTGACGCGCATGAATGGATTAACGAGATTCCCACTGTCCCTGTCTACTATCCAGCGAAACCACAGCCAAGGGAACGGGCTTGGCAGAATCAGCGGGGAAAGAAGACCCTGTTGAGCTTGACTCTAGTCCGACTTTGTGAAATGACTTGAGAGGTGTAGGATAAGTGGGAGCTTCGGCGCAAGTGAAATACCACTACTTTTAACGTTATTTTACTTACTCCGTGAATCGGAGGCGGGGTACAACCCC。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:单卫星王秦虎张伟徐珂钟成承
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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