通过嵌合基因调节元件赋予的根特异性表达制造技术

技术编号:13910546 阅读:162 留言:0更新日期:2016-10-27 01:43
提供了利用嵌合基因调节元件在植物细胞和/或植物组织中表达转基因的构建体和方法。具体地,构建体包括包含嵌合多核苷酸序列的基因表达盒,所述嵌合多核苷酸序列包含从玉米过氧化物酶5获得的上游启动子多核苷酸序列,并且其后为玉米醇脱氢酶(I)内含子6和玉米线条病毒5’‑UTR。所得的嵌合启动子序列包含新的嵌合基因调节元件。还公开了培育使用嵌合基因启动子调节元件表达转基因的植物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求获得2014年2月28日提交的美国临时申请系列号61/946,066在美国法典第35编第119条第(e)项下的权益,将该申请明确地通过提述并入本文。对以电子方式提交的序列表的引用该序列表的正式副本作为ASCII格式的序列表经由EFS-Web以电子方式提交,其文件名为“68242_ST25.txt”,建立日期为2015年2月26日,大小为49.7千字节,并且与本说明书同时提交。包括在该ASCII格式文件中的序列表是说明书的一部分并通过提述完整并入本文。专利
本专利技术一般而言涉及植物分子生物学领域,更具体地说涉及转基因在植物中的表达领域。背景许多植物物种能够以转基因进行转化,以导入农艺学上期望的性状或特征。植物物种经开发和/或修饰为具有特定的期望性状。通常,期望性状例如包括,提高营养价值质量,增加产量,赋予抗虫性或抗病性,增加干旱和胁迫耐受性,提高园艺质量(例如,着色和生长),赋予除草剂抗性,赋予从植物生产在工业上有用的化合物和/或材料的能力,和/或赋予生产药物的能力。通过植物转化技术来生产包含堆叠在单个基因组基因座中的多个转基因的转基因植物物种。植物转化技术导致转基因导入植物细胞中、在植物基因组中含有转基因的稳定整合拷贝的能育转基因植物的回收、以及通过植物基因组的转录和翻译的后续转基因表达,从而生成具有期望性状和表型的转基因植物。不过,理想的机制是能够产生转基因植物物种来高表达设计构建成为性状堆叠的多个转基因。同样,理想的机制是能够在植物的特定组织或器官内表达转基因。例如,可以借助土传(soil-borne)病原体,用病原体抗性基因转化植物基因组,使得病原体抗性蛋白在植物根内强表达,从而增加植物对感染的抵抗力。或者,可以在处于特定的生长或发育阶段(例如细胞分裂或伸长)的植物组织中表达转基因。本文中描述了嵌合启动子调节元件(例如,包含上游启动子、内含子、和5’-UTR的启动子序列)。进一步描述了利用嵌合启动子调节元件的构建体和方法。概述本文公开了用于在植物细胞和/或植物组织中表达转基因的构建体和方法。在一个实施方案中,构建体包括基因表达盒,所述基因表达盒包含嵌合多核苷酸序列,所述嵌合多核苷酸序列包含从玉米过氧化物酶5获得的上游启动子多核苷酸序列,其后为玉米醇脱氢酶(I)内含子6和玉米线条病毒5’-UTR。所得的嵌合启动子序列构成一种新的嵌合基因调节元件。在一个实施方案中,基因表达盒包含与转基因或异源编码序列可操作连接的嵌合基因启动子调节元件。在一个实施方案中,基因表达盒包含至少一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、或更多个转基因。本文中公开了培育利用嵌合基因启动子调节元件(例如,上游启动子、内含子、和5’-UTR)表达转基因的植物的方法。本文中还公开了培养利用嵌合基因启动子调节元件表达转基因的植物组织和细胞的方法。在一个实施方案中,本文中公开的方法包括在植物根中的组织特异性基因表达。本文中还公开了分离包含嵌合基因启动子调节元件的多核苷酸序列的方法。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含与转基因可操作连接的启动子的基因表达盒,其中该启动子包含在严格条件下与多核苷酸探针杂交的多核苷酸,所述多核苷酸探针包含SEQ ID NO:1的互补物的至少90%的序列同一性。在该实施方案的后续方面,该多核苷酸与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性。在其他方面,可操作连接的转基因编码多肽或小RNA。在又另外的方面,该转基因选自下组:杀虫剂抗性转基因、除草剂耐受性转基因、氮利用效率转基因、水分利用效率转基因、营养品质转基因、DNA结合转基因、和选择标志物转基因。在一个方面,实施方案涉及包含3'-非翻译区的基因表达盒。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含基因表达盒的重组载体。在该实施方案的一个方面,该载体选自下组:质粒、粘粒、细菌人工染色体、病毒、和噬菌体。在其他实施方案中,本主题公开涉及包含基因表达盒的转基因细胞。在另一个实施方案中,该转基因细胞是转基因植物细胞。在另外一个实施方案中,本主题公开涉及包含转基因植物细胞的转基因植物。在该实施方案的一个方面,该转基因植物是单子叶或双子叶植物。在其他方面,该单子叶植物选自下组:玉米植物、水稻植物、和小麦植物。在另外一个实施方案中,本公开涉及来自转基因植物的转基因种子。在另一个实施方案中,该启动子是组织优选启动子。在后续的实施方案中,该组织优选启动子是根组织优选启动子。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含在严格条件下与多核苷酸探针杂交的合成多核苷酸的转基因细胞,所述多核苷酸探针包含与SEQ ID NO:1的互补物的至少90%的序列同一性。在该实施方案的一个方面,该多核苷酸与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性。在该实施方案的另外一个方面,该转基因细胞是转基因植物细胞。在另一方面,该转基因植物细胞是通过植物转化方法产生的。在其他方面,植物转化方法选自下组:土壤杆菌介导的转化法、生物射弹转化法、碳化硅转化法、原生质体转化法、和脂质体转化法。在另外一个实施方案中,本主题公开涉及包含转基因植物细胞的转基因植物。在该实施方案的一个方面,该转基因植物是单子叶或双子叶植物。在其他方面,该单子叶植物选自下组:玉米植物、水稻植物、和小麦植物。在另外的实施方案中,本主题公开涉及来自所述转基因植物的转基因种子。在另外一个实施方案中,该启动子是组织优选启动子。在另外的实施方案中,该组织优选启动子是根组织优选启动子。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含在严格条件下与多核苷酸探针杂交的嵌合多核苷酸序列,所述多核苷酸探针包含与SEQ ID NO:1的互补物的至少90%的序列同一性。在该实施方案的另一个方面,该多核苷酸与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性。在一个另外的方面,该嵌合多核苷酸序列与转基因可操作连接。在另一个方面,该可操作连接的转基因编码多肽或小RNA。在一个方面,该嵌合多核苷酸序列与该转基因可操作连接。在另外的方面,该转基因选自下组:杀虫剂抗性转基因、除草剂耐受性转基因、氮利用效率转基因、水分利用效率转基因、营养品质转基因、DNA结合转基因、和选择标志物转基因。在另外一个实施方案中,本主题公开涉及包含所述基因表达盒的重组载体。另外的方面包括,其中该载体选自下组:质粒、粘粒、细菌人工染色体、病毒、和噬菌体。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含所述基因表达盒的转基因细胞。在其他方面,该转基因细胞是转基因植物细胞。在一个实施方案中,本主题公开涉及包含所述转基因植物细胞的转基因植物。一个另外的方面包括,其中转基因植物是单子叶植物。另外的方面包括,其中单子叶植物选自下组:玉米植物、小麦植物、和水稻植物。在一个实施方案中,本主题公开涉及来自转基因植物的转基因种子。在实施方案的一个另外的方面,该嵌合多核苷酸序列促进转基因的根优选表达。在一个实施方案中,本主题公开涉及一种在转基因植物中表达异源编码序列的方法,该方法包括:用基因表达盒转化植物细胞,所述基因表达盒包含:包含与SEQ ID NO:1的至少90%的序列同一性的多核苷酸序列,与异源编码序列可操作连接,所所述异源编码序列与3'-非翻译区可操作连接;分离包含该基因表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌合多核苷酸序列,其在严格条件下与这样的多核苷酸探针杂交:所述多核苷酸探针包含与SEQ ID NO:1的互补物的至少90%的序列同一性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 US 61/946,0661.一种嵌合多核苷酸序列,其在严格条件下与这样的多核苷酸探针杂交:所述多核苷酸探针包含与SEQ ID NO:1的互补物的至少90%的序列同一性。2.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中该多核苷酸与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性。3.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中该多核苷酸包含SEQ ID NO:1。4.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中该多核苷酸由SEQ ID NO:1组成。5.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中该嵌合多核苷酸序列与转基因可操作连接。6.权利要求5的嵌合多核苷酸序列,其中该转基因是tcdA。7.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中可操作连接的转基因编码多肽或小RNA。8.权利要求1的嵌合多核苷酸序列,其中该嵌合多核苷酸序列促进转基因的根优选表达。9.权利要求8的嵌合多核苷酸序列,其中该根优选表达包括玉米根优选表达。10.一种包含合成多核苷酸的转基因细胞,所述合成多核苷酸在...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·A·欧文斯默洛小罗尼·汉普顿C·拉森A·伍斯利
申请(专利权)人:美国陶氏益农公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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