核苷酸序列,且 該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 2的多核苷酸序列至少 有80%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;更優(yōu)選 的,其與SEQIDNO. 2的多核苷酸序列至少有90%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核 苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;最優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 2的多核苷酸序列至少有 95%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;或
[0020] ⑷、在SEQIDNO. 2的基礎(chǔ)上進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)堿基的缺失、取代或插入獲得的多 核苷酸變體,該多核苷酸變體含有SEQIDNO. 2中第19-27位的8bp堿基,且該多核苷酸變 體仍具有組織特異性啟動(dòng)子的功能。
[0021] 本發(fā)明還提供了一種將SEQIDNO. 1所示的全長組織特異啟動(dòng)子截短后的組織特 異性啟動(dòng)子,其多核苷酸序列為(a)、(b)、(c)或(d)所示:
[0022] (a)、SEQIDNO. 3所示的多核苷酸序列;或
[0023](b)、與SEQID NO. 3的互補(bǔ)序列在嚴(yán)謹(jǐn)雜交條件能夠進(jìn)行雜交的多核苷酸,該多 核苷酸仍具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;或
[0024] (c)、與SEQIDNO. 3的多核苷酸序列至少有60%以上同源性的多核苷酸序列,且 該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 3的多核苷酸序列至少 有80%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;更優(yōu)選 的,其與SEQIDNO. 3的多核苷酸序列至少有90%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核 苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;最優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 3的多核苷酸序列至少有 95%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;或
[0025] ⑷、在SEQID NO. 3的基礎(chǔ)上進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)堿基的缺失、取代或插入獲得的多 核苷酸變體,且該多核苷酸變體仍具有組織特異性啟動(dòng)子的功能。
[0026] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種將SEQIDNO. 1所示的全長組織特異啟動(dòng)子截短后的組 織特異性啟動(dòng)子,其多核苷酸序列為(a)、(b)、(c)或(d)所示:
[0027] (a)、SEQ ID NO. 4所示的多核苷酸序列;或
[0028](b)、與SEQID NO. 4的互補(bǔ)序列在嚴(yán)謹(jǐn)雜交條件能夠進(jìn)行雜交的多核苷酸,該多 核苷酸仍具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;或
[0029](c)、與SEQIDNO. 4的多核苷酸序列至少有60%以上同源性的多核苷酸序列,且 該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 4的多核苷酸序列至少 有80%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;更優(yōu)選 的,其與SEQIDNO. 4的多核苷酸序列至少有90%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核 苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;最優(yōu)選的,其與SEQIDNO. 4的多核苷酸序列至少有 95%以上同源性的多核苷酸序列,且該多核苷酸具有組織特異性啟動(dòng)子的功能;或
[0030] (d)、在SEQIDNO. 4的基礎(chǔ)上進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)堿基的缺失、取代或插入獲得的多 核苷酸變體,且該多核苷酸變體仍具有組織特異性啟動(dòng)子的功能。
[0031] 本發(fā)明中所述的"替換"是指分別用不同的堿基取代另外的堿基;所述的"缺失" 是指缺少一個(gè)或多個(gè)堿基;所述的"插入"是指核苷酸的改變,相對天然分子而言,所述改變 是因添加一個(gè)或多個(gè)堿基所致。
[0032] 為研宄本發(fā)明從玉米中分離的組織特異啟動(dòng)子的功能,本發(fā)明將SEQIDNO. 1、 SEQIDNO. 2、SEQIDNO. 3或SEQIDNO. 4所示的啟動(dòng)子與⑶S基因可操作的連接,構(gòu)建 得到重組植物表達(dá)載體;以玉米為受體材料,采用基因槍轉(zhuǎn)化的瞬時(shí)表達(dá)體系對啟動(dòng)子進(jìn) 行功能驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果表明啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的GUS基因僅在玉米種子的胚中進(jìn)行特異性表達(dá), 在玉米種子胚乳、根、莖、葉等其它組織部位里沒有GUS表達(dá)活性;試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),本發(fā)明從 玉米中所分離的SEQIDNO. 1、SEQIDNO. 2、SEQIDNO. 3或SEQIDNO. 4所示的核苷酸序 列為胚組織特異性啟動(dòng)子或具有啟動(dòng)子功能的啟動(dòng)子缺失片段。
[0033] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了含有所述組織特異性啟動(dòng)子的重組植物表達(dá)載體以及含有 該重組植物表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。
[0034] 將本發(fā)明所述組織特異性啟動(dòng)子與待轉(zhuǎn)錄的異源性DNA序列進(jìn)行可操作的連接, 即得到在農(nóng)作物種子胚中特異性表達(dá)異源性DNA序列的重組植物表達(dá)載體。
[0035] 所述的重組植物表達(dá)載體中還可含有選擇標(biāo)記基因。
[0036] 另外,可以將本發(fā)明的組織特異性啟動(dòng)子與選擇標(biāo)記序列可操作的連接以確定選 擇標(biāo)記序列的活性,所述的選擇標(biāo)記序列通常包括提供抗生素抗性或除草劑抗性的基因, 諸如:四環(huán)素抗性基因、潮霉素抗性基因、草苷膦或草丁膦抗性基因等。
[0037] 可以采用任何植物轉(zhuǎn)化方法將本發(fā)明所構(gòu)建的重組植物表達(dá)載體引入到目標(biāo)植 物的細(xì)胞、組織或器官中,得到轉(zhuǎn)化體;再由轉(zhuǎn)化體通過植物組織培養(yǎng)方法再生得到完整的 植株及其無性系或其后代;所述的轉(zhuǎn)化方法包括:農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化、原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化、Ti質(zhì) 粒、Ri質(zhì)粒、植物病毒載體、顯微注射、電穿孔法、微粒轟擊等;所述的目標(biāo)植物包括單子葉 植物、雙子葉植物;優(yōu)選的,所述的目標(biāo)植物為禾本科植物,例如,可以是玉米、水稻、大麥、 小麥、高粱等農(nóng)作物。
[0038] 本發(fā)明所分離的組織特異性啟動(dòng)子在提高作物種子的品質(zhì)、改良植物性狀、培育 植物新品種等方面有廣泛的應(yīng)用。
[0039] 將本發(fā)明的組織特異性啟動(dòng)子可操作的與待轉(zhuǎn)化的目的異源性DNA序列相連接, 可以指導(dǎo)或調(diào)控待轉(zhuǎn)化的目的異源性基因在植物種子中的胚進(jìn)行表達(dá),得到具有預(yù)期性狀 的轉(zhuǎn)基因植物或植物新品種;例如,將本發(fā)明的組織特異性啟動(dòng)子可操作的與待轉(zhuǎn)化的目 的異源性DNA序列相連接(其中,該待轉(zhuǎn)化的目的異源性DNA序列還與3'非編碼區(qū)可操作 的連接,所述的3'非編碼區(qū)可以包含終止子序列、mRNA切割序列等。)得到可以在植物種 子胚中表達(dá)該目的異源性DNA序列的重組植物表達(dá)載體。待轉(zhuǎn)化的目的異源性DNA序列不 受限制,可以是調(diào)芐基因、調(diào)芐基因的反義基因或者能干擾內(nèi)源基因表達(dá)的小RNA等;所述 的待轉(zhuǎn)化的目的異源性DNA序列還可以是來自非靶基因物種的核酸分子或基因,或者是起 源于或存在于相同的物種中經(jīng)過人工改造或修飾的核酸分子或基因。通常來說,待轉(zhuǎn)化的 目的異源性DNA序列多為改良作物種子品質(zhì)、提高作物對環(huán)境脅迫抗性、改善作物性狀或 代謝的相關(guān)基因,例如,可以是:改善植物生理、生長和發(fā)育的相關(guān)基因,提高產(chǎn)量的相關(guān)基 因,強(qiáng)化營養(yǎng)、提高作物對環(huán)境脅迫抗性(抗病蟲害、耐鹽堿、耐干旱、耐高溫、抗凍等)的相 關(guān)基因,這些基因或者為植物體提供有益的性狀,或者提高或改善作物種子品質(zhì)、促進(jìn)種子 胚發(fā)育或提高作物種子對病蟲害抗性。還可以將促進(jìn)作物種子中鐵、鋅、鉀等微量元素的積 累的有關(guān)基因可操作的與本發(fā)明的組織特異性啟動(dòng)子相連接之后構(gòu)建得到重組植物表達(dá) 載體,將該重組植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化到受體植物組織或細(xì)胞中后,本發(fā)明組織特異性啟動(dòng)子 能夠驅(qū)動(dòng)促進(jìn)作物種子中鐵、鋅、鉀等微量元素的積累的有關(guān)基因在作物種子胚中進(jìn)行特 異性的高效表達(dá),有效提高作物種子中鐵、鋅、鉀等微量元素的積累,最終達(dá)到有效提高作 物種子品質(zhì)的目的。
[0040] 本發(fā)明所涉及到的術(shù)語宙義
[0041] 除非另外定義,否則本文所用的所有技術(shù)及科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員通常所了解相同的含義。雖然在本發(fā)明的實(shí)踐或測試中可使用與本文所述者 類似或等效的任何方法、裝置和材料,但現(xiàn)在描述優(yōu)選方法、裝置和材料。
[0042] 術(shù)語"嚴(yán)謹(jǐn)雜