药剂诱导性启动子和使用该启动子的基因表达诱导方法技术

本发明专利技术的课题是提供能够在甘蔗和其近缘属的植物中使用的药剂诱导性启动子。本发明专利技术的解决方法是一种药剂诱导性启动子，包含从3’末端侧到5’末端侧依次具有第1碱基序列、第2碱基序列、第3碱基序列、第4碱基序列和第5碱基序列的多核苷酸，所述第1碱基序列相对于序列号1所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第2碱基序列相对于序列号2所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第3碱基序列相对于序列号3所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第4碱基序列相对于序列号4所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第5碱基序列相对于序列号5所示的碱基序列有90％以上的同一性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够在规定的药剂的存在下激活转录活性的药剂诱导性启动子、具有该药剂诱导性启动子的表达载体和使用了该药剂诱导性启动子的基因表达诱导方法。
技术介绍
生物的基因信息经过功能性基因的DNA信息被转录到mRNA、将mRNA的信息进行翻译而合成功能性蛋白质的被称为中心法则的一系列过程，从而完成信息传递、表达生物功能。在植物体中，一般而言，作为通过双亲单倍体结合而形成的基因信息集合体的基因组DNA决定包含该基因组DNA的细胞和源自该细胞的植物体的命运。其中，为了使细胞含有的基因组DNA的功能性基因信息被正确地进行信息传递、表达生物功能，必须使适当的基因在适当的条件下(例如，时期、部位、环境条件、对药剂的暴露)以适当的强度表达，因此需要严格控制特定基因的表达。功能性基因的表达，由存在于该基因的5’上游区的基因表达控制DNA控制其表达时期、部位和强度。对于作为实用作物的甘蔗，未实施基因组DNA解读，因此不容易获取各种功能性基因的基因表达控制DNA。因此，以往在向甘蔗中导入基因时，使用源自其他植物的基因表达控制DNA来进行该导入基因的表达控制(非专利文献1,2)。然而，在甘蔗中使用源自其他植物的基因表达控制DNA来表达功能性基因时，观察到其表达时期、部位和强度等不能严格控制的情况，在该领域中，迫切希望获取源自甘蔗的基因表达控制DNA，尤其是组织特异性的基因表达控制DNA。例如，专利文献1公开了具有对甘蔗的光合作用组织、尤其是对成熟叶片特异性地促进基因表达的活性的基因表达控制DNA、以及利用了该基因表达控制DNA的基因表达控制技术。此外，专利文献2公开了通过在具有对甘蔗的成熟叶片特异性地促进基因表达的活性的基因表达控制DNA的控制下来表达花芽形成诱导基因，从而促进甘蔗花芽形成(出穗)的技术。进而，专利文献3公开了具有对甘蔗的成熟叶片特异性地促进基因表达的活性的基因表达控制DNA。此外，作为基因表达控制DNA，已知在规定的化合物的存在下激活转录活性的DNA。将具有该特征的基因表达控制DNA称为药剂诱导性启动子，报告了稻和玉米中的药剂诱导性启动子(专利文献4)。现有技术文献非专利文献非专利文献1：PlantMolBiol.1992Feb；18(4)：675-89非专利文献2：Planta1998206：20-27专利文献专利文献1：日本特许第5472089号专利文献2：日本特开2014-003917号公报专利文献3：日本特许第5655947号专利文献4：WO2014/136793A1
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，能够在甘蔗及其近缘属植物中使用药剂诱导性启动子是未知的。因此，鉴于这样的状况，本专利技术的目的在于，提供至少能够在甘蔗中利用的新的药剂诱导性启动子以及使用该药剂诱导性启动子的基因表达诱导方法。用于解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术者们进行了深入研究，结果成功鉴定了在甘蔗中、在规定的化合物的存在下高度表达的基因，发现从该基因5’上游区域分离的多核苷酸作为药剂诱导性启动子发挥功能，从而完成了本专利技术。即，本专利技术包含以下内容。(1)药剂诱导性启动子，包含从3’末端侧到5’末端侧依次具有第1碱基序列、第2碱基序列、第3碱基序列、第4碱基序列和第5碱基序列的多核苷酸，所述第1碱基序列相对于序列号1所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第2碱基序列相对于序列号2所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第3碱基序列相对于序列号3所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第4碱基序列相对于序列号4所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第5碱基序列相对于序列号5所示的碱基序列有90％以上的同一性。(2)根据(1)所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，具有由相对于序列号6或7所示的碱基序列有90％以上的同一性的碱基序列组成的多核苷酸。(3)根据(1)所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，在植物防御活化剂的存在下，促进下游的基因表达。(4)根据(3)所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，上述植物防御活化剂是选自噻菌灵、阿拉酸式苯-S-甲基、噻酰菌胺以及异噻菌胺中的至少1种化合物。(5)表达载体，包含上述(1)～(4)中任一项所述的药剂诱导性启动子、和连接在该药剂诱导性启动子的下游的编码区。(6)基因表达诱导方法，将上述(5)所述的表达载体导入植物细胞，使该植物细胞接触植物防御活化剂，从而激活药剂诱导性启动子的转录活性。(7)根据(6)所述的基因表达诱导方法，其特征在于，上述植物细胞来源于单子叶植物。(8)根据(7)所述的基因表达诱导方法，其特征在于，上述单子叶植物是禾本科植物。(9)根据(8)所述的基因表达诱导方法，其特征在于，上述禾本科植物是禾本科甘蔗属植物。(10)转化植物体，是利用上述(5)所述的表达载体进行转化而得的。(11)根据(10)所述的转化植物体，其特征在于，来源于单子叶植物。(12)根据(11)所述的转化植物体，其特征在于，上述单子叶植物是禾本科植物。(13)根据(12)所述的转化植物体，其特征在于，上述禾本科植物是禾本科甘蔗属植物。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供：具有在规定的化合物的存在下特异性地促进基因表达的活性的新的药剂诱导性启动子、具备该药剂诱导性启动子的表达载体、导入了该表达载体的转化植物体、以及利用该药剂诱导性启动子的基因表达诱导方法。附图说明图1是显示使用HarrPlot(株式会社ゼネティックス社制)分析由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子的结果的特性图。图2-1是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的区域而得的特征图。图2-2是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的区域而得的特征图。图2-3是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的区域而得的特征图。图3-1是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的其他区域而得的特征图。图3-2是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的其他区域而得的特征图。图4-1是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的又一其他区域而得的特征图。图4-2是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的又一其他区域而得的特征图。图4-3是通过比对分析比较由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子中的同一性高的又一其他区域而得的特征图。图5是显示具有由实施例鉴定的2种药剂诱导性启动子的表达载体的构成的概略构成图。图6是显示制作图5所示的表达载体的工序的概略构成图。图7是显示对于实施例中制作的基因重组体在噻菌灵存在/不存在的条件下比较基因表达量的结果的特征图。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。本专利技术涉及的药剂诱导性启动子(以下，简称为药剂诱导性启动子)具有在规定的化合物的存在下激活转录活性的特征。药剂诱导性启动子可以由序列号1～5所示的碱基序列规定。序列号1～5所示的碱基序列是被发现在规定的化合物的存在下转录活性被激活的新的多种多核苷酸所共有的碱基序列。即，这些多种多核苷酸从3’末端侧到5’末端侧依次包含序列号1～5所示的5种碱基序列。因此，这些序列号1～5所示的5种碱基序列规定了与药剂诱导性启动子中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
药剂诱导性启动子，包含从3’末端侧到5’末端侧依次具有第1碱基序列、第2碱基序列、第3碱基序列、第4碱基序列和第5碱基序列的多核苷酸，所述第1碱基序列相对于序列号1所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第2碱基序列相对于序列号2所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第3碱基序列相对于序列号3所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第4碱基序列相对于序列号4所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第5碱基序列相对于序列号5所示的碱基序列有90％以上的同一性。

【技术特征摘要】
2015.06.25 JP 2015-1280381.药剂诱导性启动子，包含从3’末端侧到5’末端侧依次具有第1碱基序列、第2碱基序列、第3碱基序列、第4碱基序列和第5碱基序列的多核苷酸，所述第1碱基序列相对于序列号1所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第2碱基序列相对于序列号2所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第3碱基序列相对于序列号3所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第4碱基序列相对于序列号4所示的碱基序列有90％以上的同一性，所述第5碱基序列相对于序列号5所示的碱基序列有90％以上的同一性。2.根据权利要求1所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，具有由相对于序列号6或7所示的碱基序列有90％以上的同一性的碱基序列组成的多核苷酸。3.根据权利要求1所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，在植物防御活化剂的存在下，促进下游的基因表达。4.根据权利要求3所述的药剂诱导性启动子，其特征在于，所述植物防御活化剂是选自噻菌灵、阿...

【专利技术属性】
技术研发人员：都筑祥子，西村哲，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP