玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217及其应用，涉及基因工程领域。该启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，一种含有该启动子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌株，且该启动子能应用在转基因植株中。本发明专利技术通过试验研究表明ZmCOL3pro217具有启动子活性，且表达存在组织特异性，主要在根、叶子中表达量较高。热带血缘玉米材料中获得一个有活性的新ZmCOL3启动子，预示着热带血缘玉米材料中ZmCOL3基因受调控的机制可能与温带血缘材料不同，启动子序列上的差异可能是ZmCOL3基因在玉米从热带地区到温带地区人工选择进化的结果。
【技术实现步骤摘要】
玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217及其应用
本专利技术涉及基因工程
，具体涉及一种玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217及其应用。
技术介绍
启动子是一段能够起始基因转录的DNA序列，也是基因表达调控的重要顺式作用元件。目前已经报道的启动子主要包括：组成型启动子、组织或器官特异型启动子、诱导型启动子等。启动子活性是决定功能基因表达的关键。解析启动子的功能对于明确基因调控详细作用机理具有重要意义。ZmCOL3基因是玉米开花期光周期调控网络中一个重要的功能基因，该基因表达水平的变化可显著调节玉米花期3-5天。因此，了解ZmCOL3启动子活性对于揭示ZmCOL3基因详细的调控机制具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物来源的新启动子，为研究转基因植物表达、调控以及利用基因工程技术改良作物提供重要的核心元件，为此，本专利技术提供一种玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217及其应用。本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术的玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217，该启动子ZmCOL3pro217的核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。作为优选的实施方式，该启动子ZmCOL3pro217区域含有的顺势作用元件信息如下表所示：本专利技术的一种含有上述玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌株。作为优选的实施方式，上述的重组载体为植物表达载体pCAMBIA3300::P217::gus。本专利技术的玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217能够应用在转基因植株中。作为优选的实施方式，所述转基因植株为转基因玉米植株。本专利技术的有益效果是：本专利技术以热带血缘玉米材料CIMBL119为供试材料，成功克隆了ZmCOL3启动子，生物信息学研究表明：该启动子与温带血缘B73测序种存在大片段置换的序列差异，是一个新的启动子，将其命名为：ZmCOL3pro217。本专利技术通过构建ZmCOL3pro217驱动gus基因表达的植物表达载体pCAMBIA3300::P217::gus，农杆菌介导法转化玉米获得转基因玉米植株。通过实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附实验(ELISA)、β-葡萄糖苷酸酶(GUS)的组织化学染色等试验对其进行研究，结果表明：ZmCOL3pro217具有启动子活性，且表达存在组织特异性，主要在根、叶子中表达量较高。热带血缘玉米材料中获得一个有活性的新ZmCOL3启动子，预示着热带血缘玉米材料中ZmCOL3基因受调控的机制可能与温带血缘材料不同，启动子序列上的差异可能是ZmCOL3基因在玉米从热带地区到温带地区人工选择进化的结果。附图说明图1为玉米开花基因ZmCol3启动子克隆电泳图。图中，M为DL2000；1至3均为玉米开花基因ZmCol3启动子克隆产物。图2为pCAMBIA3300::P217::gus载体图谱。图3为pCAMBIA3300::P217::gus转基因玉米植株PCR检测结果。图中，M为DL2000；1为质粒对照；2-5均为转基因玉米植株PCR；6为空白对照。图4为选取的3个转化事件对应的阳性转基因玉米植株。图5为pCAMBIA3300::P217::gus转基因玉米植株中ZmCOL3pro217在长短日照下驱动gus基因表达水平分析结果。图6为pCAMBIA3300::P217::gus转基因玉米植株中ZmCOL3pro217在不同组织器官中驱动gus基因表达水平分析以及GUS蛋白表达量分析结果。图6a-6c分别为转化事件5-6、5-7、5-9分别在不同组织器官中荧光定量PCR结果；图6e-6f分别为转化事件5-6、5-7、5-9分别在不同组织器官中酶联免疫共沉淀结果。图7为pCAMBIA3300::P217::gus转基因玉米植株中不同组织器官GUS组织化学染色结果。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1玉米开花基因ZmCol3启动子克隆热带血缘玉米材料CIMBL119种子由华中农业大学提供；限制性内切酶BamH1、Pst1等购自TaKaRa生物有限公司(日本)，质粒提取试剂盒及DNA回收试剂盒均为康为世纪公司产品(中国)。将热带血缘玉米材料CIMBL119种子种于温室盆中，取三叶期的叶片，利用CTAB法提取基因组DNA，基因组DNA于-20℃冰箱保存备用。引物设计参考MaizeGDB(https://www.maizegdb.org/)已公布的ZmCOL3基因序列和gus基因序列，根据PCR检测引物设计原则利用Primer5.0软件设计检测引物(表1)。表1引物序列引物引物序列(5’-3’)用途PrimerPrimersequence(5’-3’)UsageP217-FGCTGATGTGTTTGGTACGGG克隆引物P217-RGCCTCTGCTCCGGGAGTC克隆引物利用CTAB法提取热带血缘玉米材料CIMBL119三叶期叶片基因组DNA，根据玉米数据库MaizeGDB公布的信息，利用BLAST找到ZmCOL3基因起始密码子ATG之前的启动子序列，长度为1773bp，利用Primer5.0软件设计热带血缘玉米材料CIMBL119的ZmCOL3启动子的克隆引物P217-F和P217-R。PCR方法扩增序列，PCR扩增程序为：95℃预变性5min；95℃变性30s，68℃退火2min30s，30个循环；72℃后延伸10min。扩增产物连接到pMD-18T载体上，转化到大肠杆菌Trans1-T1，挑取单菌落经PCR鉴定后送至长春库美科技有限公司进行测序。结果如图1所示，以热带血缘玉米材料CIMBL119基因组DNA为模板、以P217-F/P217-R为引物进行克隆，得到1773bp序列，命名为：ZmCOL3pro217，其序列信息如序列表中的SEQIDNO:1所示。实施例2玉米开花基因ZmCol3启动子克隆产物生物信息学分析为了预测ZmCOL3pro217的生物信息学功能，利用PlantCare(http://bioInformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)启动子在线分析软件分析及预测启动子顺式作用元件等功能元件信息。研究表明：ZmCOL3pro217序列含有的具体元件信息如表2所示，其中包括TATA-box、CAAT-box等元件，还包括了一些重要的功能元件和结合位点，例如：1)G-Box、Sp1和I-box等，为光响应作用元件；2)CAT-box和CCGTCC-box，为与分生组织表达相关的作用元件；3)MBS，为MYB结合位点，能够响应水分、盐、低温等逆境胁迫；4)O2-site，为参与玉米醇溶蛋白代谢调控的功能元件。生物信息学分析结果表明：ZmCOL3pro217启动子具有一定的光周期诱导表达特异性、受到多种生物及非生物胁迫的诱导及影响，此外，ZmCOL3p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217，其特征在于，该启动子ZmCOL3pro217的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
【技术特征摘要】
1.玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217，其特征在于，该启动子ZmCOL3pro217的核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。2.根据权利要求1所述的玉米开花基因ZmCol3启动子ZmCOL3pro217，其特征在于，该启动子ZmCOL3pro217区域含有的顺势作用元件信息如下表所示：3.含有权利要求1或2所述的玉米开花基因ZmCol3启动...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘相国，郝东云，果天宇，尹悦佳，柳青，郭嘉，刘洋，贾伟，
申请(专利权)人：吉林省农业科学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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