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一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子及其用途的制作方法

文檔序號(hào):400679閱讀:475來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于植物基因工程領(lǐng)域,涉及一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子及其在提高植物養(yǎng)分利用效率更具體的說(shuō)是在提高植物中氮素利用效率方面的用途。
背景技術(shù)
在農(nóng)作物生長(zhǎng)的過(guò)程中,為了提高產(chǎn)量挖掘農(nóng)作物的生產(chǎn)潛力,農(nóng)民會(huì)大量使用化肥,特別是大量施用氮肥。據(jù)報(bào)道,我國(guó)有著不到世界10%的耕地,但是氮肥使用量卻占世界的近30%。國(guó)際合作委員會(huì)農(nóng)業(yè)面源污染控制課題組研究得出我國(guó)氮肥施用量的一半在被農(nóng)作物吸收之前就以氣體形態(tài)逸失到大氣中或從排水溝渠流失到水體環(huán)境中。目前我國(guó)作物氮素利用率只有30-35%,而發(fā)達(dá)國(guó)家則高達(dá)45%,大量未被作物吸收利用的氮肥進(jìn)入環(huán)境,不但造成資源浪費(fèi),增加生產(chǎn)氮肥的能源消耗,還增加了農(nóng)民的投入,而且在很多地方已經(jīng)引起了地下水污染和江河湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題。為了改變這一現(xiàn)狀, 目前生產(chǎn)上采用氮素利用率高的作物品種,或是在保證作物產(chǎn)量基礎(chǔ)上,減少氮肥的使用量等等方式,但無(wú)論是哪種方式其目的都是為了提高氮肥的利用率,減少浪費(fèi)和環(huán)境污染。利用生物技術(shù)途徑是提高作物氮素利用率的重要途徑之一。通過(guò)轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)與氮素吸收或利用直接相關(guān)的基因在提高植物的氮素利用率方面已取得了一定的進(jìn)展(Habash 等,Ann. Appl. Biol.,2001,138 :83-89 ;Ying Zhou 等,TAG, 2009,118 1381-1390),效果比較明顯的是用作物自身的Antiquitin啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)(Good 等,Can. J. Bot.,2007,85 252-262,實(shí)驗(yàn)材料為油菜;Shrawat 等,2008,Plant Biotechnology Journal,6 :722_732,實(shí)驗(yàn)材料為水稻),轉(zhuǎn)基因油菜和非轉(zhuǎn)基因油菜在達(dá)到同樣的最高產(chǎn)量時(shí),轉(zhuǎn)基因油菜的氮肥使用量?jī)H為非轉(zhuǎn)基因?qū)φ盏?0%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種來(lái)源于小麥(Triticumaestivum)Antiquitin(TaAntl)基因的啟動(dòng)子(命名為TaAntlpro)及其在提高植物養(yǎng)分利用效率更具體的說(shuō)是在提高植物氮素利用效率方面的用途。本發(fā)明提供的一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子,其特征在于具有下列 DNA序列之一1)序列表中SEQ ID NO 1所示的DNA序列;2)將序列表中SEQ ID NO 1所示的DNA序列在5‘端或3'端截去一段后的序列, 其功能不變,只是活性有些改變或沒(méi)有改變;3)將序列表中SEQ ID NO=I所示的DNA序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)堿基的取代和/或缺失和/或添加但功能并未改變的DNA序列。含有上述TaAntlpr0的表達(dá)盒也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于該表達(dá)盒由所述的來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子、編碼目的基因的DNA序列和一個(gè)轉(zhuǎn)錄終止的DNA序列構(gòu)成;來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子以功能性方式與編碼目的基因的DNA 序列連接,且所述編碼目的基因的DNA序列與一個(gè)轉(zhuǎn)錄終止的DNA序列連接。所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因可以是需要表達(dá)的任何基因,在本發(fā)明中優(yōu)選的目的基因?yàn)镚US基因或與養(yǎng)分代謝有關(guān)的基因。所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因?yàn)榕c氮磷代謝有關(guān)的基因,這些基因涉及養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用等過(guò)程。所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因?yàn)榕c氮代謝有關(guān)的基因,可選自硝酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、氨轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、硝酸還原酶、谷胺酰胺合成酶、天門冬酰胺合成酶、谷氨酸合成酶、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (Alanineaminotransferase,下文簡(jiǎn)稱AlaAT)基因,但并不限于這些基因。所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因?yàn)榕c氮代謝有關(guān)的水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶基因。所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于使用的轉(zhuǎn)錄終止序列可從大量的轉(zhuǎn)錄終止序列中進(jìn)行選擇,比如NOS終止序列、35S終止序列等。含有所述TaAntlpro的重組表達(dá)載體、重組菌和轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍??捎矛F(xiàn)有的植物表達(dá)載體構(gòu)建含所述TaAntlpro的重組表達(dá)載體??捎玫闹参锉磉_(dá)載體種類很多,比如 PAHC15、pAHC18、pAHC25、pCAMBIA0390、pCABIA2201、pCAMBIA3301、 PBI121或其它衍生植物表達(dá)載體。用現(xiàn)有的分子生物學(xué)方法可以構(gòu)建多種含所述 TaAntlpro 的重組表達(dá)載體,比如 pCAMBIA0390_TaAntIpro-AlaAT 等。為便于對(duì)轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞或植株進(jìn)行篩選或鑒定,在構(gòu)建含所述TaAntlpro的重組表達(dá)載體中可帶有抗性篩選基因或標(biāo)記基因,比如BAR基因、卡那霉素基因、GUS基因、 GFP基因等;從轉(zhuǎn)基因植物的安全性考慮也可以不帶抗性篩選基因或標(biāo)記基因,直接用PCR 或逆境篩選轉(zhuǎn)化植株。本發(fā)明還提供了一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子在提高植物養(yǎng)分利用率尤其是氮素利用率方面的用途,其特征在于利用所述重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化目的植物,從中篩選出養(yǎng)分利用效率尤其是氮素利用效率提高的轉(zhuǎn)基因植株。所述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物,具體可以是煙草。一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子在提高植物氮素利用率方面的用途, 其特征在于用重組表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAnt Ipro-AlaAT轉(zhuǎn)化煙草葉片,抗性再生植株經(jīng)PCR檢測(cè)和不同氮素水平的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng),篩選出氮素利用效率提高的轉(zhuǎn)基因后代。所述的重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化目的植物的方法可以通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)、花粉管介導(dǎo)或基因槍轟擊等常規(guī)轉(zhuǎn)基因手段進(jìn)行。用本發(fā)明的方法利用農(nóng)桿菌把所述含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子的重組表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAntIpro-AlaAT轉(zhuǎn)化煙草葉片,陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因煙草植株的平均生物量顯著高于對(duì)照44%,說(shuō)明本發(fā)明的TaAntlpro在培養(yǎng)養(yǎng)分高效利用的轉(zhuǎn)基因植物方面有廣泛應(yīng)用前景。


圖1是轉(zhuǎn)pCAMBIA0390_TaAntIpro-AlaAT抗性轉(zhuǎn)基因煙草植株的PCR檢測(cè)圖譜圖中M為分子量標(biāo)準(zhǔn);-ck為未作轉(zhuǎn)化的煙草;+ck為轉(zhuǎn)化用的質(zhì)粒;AlaAT為轉(zhuǎn)化后得到的抗性煙草。圖2是pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus抗性轉(zhuǎn)基因煙草植株的PCR檢測(cè)圖譜圖中M為分子量標(biāo)準(zhǔn);-ck為未作轉(zhuǎn)化的煙草;+ck為轉(zhuǎn)化用的質(zhì)粒;AlaAT為轉(zhuǎn) pCAMBIA0390-TaAntIpro-AlaAT得到的抗性煙草;GUS 為轉(zhuǎn)pCAMBIA0390-TaAntlpro_Gus 得到的抗性煙草。圖3為轉(zhuǎn)pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus抗性轉(zhuǎn)基因煙草植株⑶S染色情況圖中A為TaAntlpr0驅(qū)動(dòng)目的基因在煙草地上部養(yǎng)分運(yùn)輸組織中表達(dá);B為TaAntlpr0 驅(qū)動(dòng)目的基因在煙草根尖表達(dá);C為非轉(zhuǎn)基因煙草,沒(méi)有GUS染色信號(hào)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述,但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中所用試劑如無(wú)特別說(shuō)明均購(gòu)自上海生工生物工程技術(shù)有限公司,所用引物由上海生工生物工程技術(shù)有限公司合成。實(shí)施例1 小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的克隆利用水稻的Antiquitin基因的cDNA序列(序列登錄號(hào)AK060757)在 NCBI (National Center for Biotechnology Information) ^ig Φ ^if Blast
檢索到一個(gè)小麥Antiquitin基因的cDNA序列(AK330832. 1),該cDNA全長(zhǎng)2109bp,編碼區(qū)1530bp,與水稻Antiquitin基因編碼區(qū)的序列相似性為90 %,小麥Antiquitin基因起始密碼子ATG上游有192bp的5'未翻譯區(qū),未能檢索到與小麥Antiquitin基因?qū)?yīng)的基因組序列。為得到小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子序列,把上述小麥Antiquitin cDNA起始密碼子ATG上游的192bp的序列提交到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所賈繼增老師建立的小麥基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì),結(jié)果比上一條長(zhǎng)度為22. 6kb的小麥基因組序列,該基因組序列包括有小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子序列,根據(jù)該序列設(shè)計(jì)了一對(duì)擴(kuò)增Antiquitin基因啟動(dòng)子的引物,為便于后續(xù)的重組表達(dá)載體的構(gòu)建,在2個(gè)引物的5' 分別添加了不同的酶切位點(diǎn)和保護(hù)堿基,具體的引物序列為W-4 ALDH Pl上:AATTAAGC IIGAGCCCGTGCGTTCCTTCCTATCT(下劃線部分為添加的 HindIII 酶切位點(diǎn),W-4ALDH Pl 下 AATACCCGGGATGGTGGGCGGGTTGGTTCT (下劃線部分為添加的Sma I酶切位點(diǎn),并在上海生工生物工程)有限公司對(duì)這2條引物進(jìn)行了合成。利用上述引物對(duì)小麥品種中國(guó)春的基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。采用25 μ 1的反應(yīng)體系,其中含有 IOmM Tris-HCl, 50mM KCl, 1. 5mMMgCl2,pH 9. 0,每種 dNTP 0. ImM,正反向引物各0. 4 μ M,1. 2UPfu Taq DNA聚合酶和約IOOng的基因組DNA。擴(kuò)增參數(shù)為94°C 4分鐘,94 V 45秒,65 °C 45秒,72 °C 1.5分鐘,30個(gè)循環(huán),72 °C 7分鐘。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1 %的瓊脂糖凝膠電泳分離,得到1條與設(shè)計(jì)擴(kuò)增長(zhǎng)度相一致的電泳條帶,對(duì)該電泳條帶用天根生化科技(北京)有限公司試劑盒進(jìn)行純化并將純化產(chǎn)物克隆到該公司的PBS-T克隆載體上,測(cè)序后得出,PCR擴(kuò)增序列與設(shè)計(jì)引物時(shí)參照的小麥基因組序列只有3個(gè)堿基的差別, 證實(shí)了擴(kuò)增得到的序列是小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子序列,該啟動(dòng)子序列(起始密碼子 ATG的上游序列)長(zhǎng)度為1118bp,將其命名為序列表中的SEQ ID NO :1。實(shí)施例2 水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶基因(AlaAT)編碼序列的克隆在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中用“rice AlaAT”進(jìn)行Blast檢索,從中查到一個(gè)水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的完整mRNA,其登錄號(hào)為AB007405. 1,該序列全長(zhǎng)1821bp,其中的編碼區(qū) 1452bp,為獲得該基因完整編碼序列的克隆,在編碼區(qū)的兩端設(shè)計(jì)了一對(duì)引物,為便于后續(xù)載體構(gòu)建,在引物的5'還分別加上了不同的酶切位點(diǎn),具體的引物序列為R-Ala P3-1 AATACCCGGGCAACGCTGCCGCTGAATC (下劃線部分為添加的 Sma I 酶切位點(diǎn)),R-Ala P3-2 -M TTGAGCTCAAAAAGAAGGCCTGGGGAAAATC (下劃線部分為添加的Mc I酶切位點(diǎn))。用天根生化科技(北京)有限公司生產(chǎn)的植物總RNA提取試劑盒從水稻品種中花 11號(hào)的根中提取總RNA,并用寶生物工程(大連)有限公司生產(chǎn)的CDNA合成試劑盒將提取的總RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA,以得到的cDNA為模板,用引物組合R-Ala P3-1/R-Ala P3-2進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增,采用 25 μ 1 的反應(yīng)體系,其中含有 IOmM Tris-HCl, 50mM KCl, 1. 5mM MgCl2, pH 9. 0,每種dNTP 0. ImM,正反向引物各0.4 μ M,1.2 U Pfu Taq DNA聚合酶和IOng的cDNA。擴(kuò)增參數(shù)為94°C 4分鐘,94°C45秒,57°C 45秒,72°C 1. 5分鐘,30個(gè)循環(huán),72°C 7分鐘。PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)的瓊脂糖凝膠電泳分離,得到1條與目標(biāo)長(zhǎng)度一致的電泳條帶,對(duì)該電泳條帶用天根生化科技(北京)有限公司試劑盒進(jìn)行純化并將純化產(chǎn)物克隆到該公司的PGM-T 克隆載體上進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果表明,目的基因的擴(kuò)增長(zhǎng)度為1577bp,與設(shè)計(jì)擴(kuò)增長(zhǎng)度完全相符,擴(kuò)增片段的序列與登錄號(hào)為AB007405. 1的文獻(xiàn)公布的水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶mRNA的相應(yīng)序列完全相同。實(shí)施例3 由小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子(TaAntlpr0)驅(qū)動(dòng)的農(nóng)桿菌表達(dá)載體的構(gòu)建用Hind III/EcoR I 對(duì)基礎(chǔ)表達(dá)載體 pAHC25 (Christensen AH 和 Quail PH, Transgenic Research, 1996,5 :213-218)進(jìn)行部分雙酶切,回收含有 Ubi-Gus-Nos-Ubi-Bar-Nos元件的大小約71Λ的大片段,然后將其連接到同樣雙酶切的農(nóng)桿菌表達(dá)載體pCAMBIA-0390 (基因庫(kù)登錄號(hào)AF234291. 1)的多克隆位點(diǎn)上,得到標(biāo)記基因?yàn)棰荢抗性篩選基因?yàn)锽AR的農(nóng)桿菌表達(dá)載體pCAMBIA0390-Ubi-Gus,該表達(dá)載體大小約13. 91Λ,對(duì)此表達(dá)載體進(jìn)一步用Hind ΙΙΙ/Sma I進(jìn)行部分雙酶切,回收約 11.9kb的大片段,并將其與從含TaAntlpro的pBS_T克隆載體上用同樣雙酶切切下來(lái)的 TaAntlpro片段連接,通過(guò)轉(zhuǎn)化大腸桿菌,從單個(gè)抗性菌斑中用PCR篩選含有TaAntlpro和 GUS基因的重組表達(dá)載體(有的重組表達(dá)載體不含GUS基因),將此重組表達(dá)載體命名為 pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus。該表達(dá)載體主要用于檢測(cè)TaAntlpro驅(qū)動(dòng)GUS基因表達(dá)的部位。為檢驗(yàn)TaAntlpro在提高植物養(yǎng)分利用效率方面的應(yīng)用效果,構(gòu)建了一個(gè)以水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AlaAT)為目的基因的表達(dá)載體。構(gòu)建方式是通過(guò)Sma I/Sac I雙酶切用水稻的AlaAT基因置換表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAntlpro-Gus中的Gus基因。由于在水稻AlaAT編碼基因的中間部位也有一個(gè)Me I的酶切位點(diǎn),為獲得含有完整水稻AlaAT 編碼基因的片段,對(duì)含有水稻AlaAT編碼序列的重組pGM-T載體用Sma I/Sac I進(jìn)行部分雙酶切,回收大小為1. 6kb的DNA片段(該片段即含有完整的水稻AlaAT的編碼序列),并把該片段連接到同樣雙酶切的pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus載體上,得到⑶S基因被水稻 AlaAT置換的新重組表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAntlprO-AlaAT,在該重組表達(dá)載體中含有的以TaAntlpro為啟動(dòng)子的表達(dá)盒為TaAntlpro-AlaAT-NOS終止子片段。實(shí)施例4 小麥Antiquitin基因啟動(dòng)子的功能驗(yàn)證及其應(yīng)用將重組表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus 和 pCAMBIA0390_TaAntIpro-AlaAT 用凍融法分別轉(zhuǎn)入根癌農(nóng)桿菌EHA105(購(gòu)自行知生物科技有限公司)中,葉盤(pán)法(kience, 1985,227 :1229-1231)轉(zhuǎn)化煙草品種SRl (來(lái)源于中國(guó)國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)),并用5mg/ LBiolaphos進(jìn)行抗性篩選,轉(zhuǎn)化得到的抗性再生植株分別用GUS和水稻AlaAT基因的引物進(jìn)行PCR檢測(cè)。AlaAT基因PCR檢測(cè)的引物及參數(shù)同實(shí)施例2 ;GUS基因PCR檢測(cè)的引物為 GUS-F :AGTGTACGTATCACCGTTTGTGTGAAC, GUS-R :ATCGCCGCTTTGGACATACCATCCG,采用 25 μ 1 的反應(yīng)體系,其中含有 10mMTris-HCl,50mM KCl,1.5mM MgCl2, pH 9. 0,每種 dNTP 0. ImM, 正反向引物各0. 4yM,1.2U Taq DNA聚合酶和IOOng的基因組DNA,擴(kuò)增參數(shù)為94°C 4分鐘,94°C45秒,62°C 45秒,72°C 1. 5分鐘,30個(gè)循環(huán),72°C 7分鐘,預(yù)期擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度約 11Λ。圖1和圖2給出了兩種基因的部分PCR檢測(cè)結(jié)果,擴(kuò)增片段大小與預(yù)期大小相符,說(shuō)明兩種目的基因都已整合到煙草的基因組中。取部分GUS基因PCR檢測(cè)呈陽(yáng)性的再生植株和部分未轉(zhuǎn)化的對(duì)照植株進(jìn)行GUS染色,結(jié)果在在轉(zhuǎn)基因植株的根尖部位和地上部的輸導(dǎo)組織中可以看到很強(qiáng)的⑶S表達(dá),在部分根毛部位和根系的輸導(dǎo)組織中也能看到一些GUS基因的表達(dá),而未經(jīng)轉(zhuǎn)化的對(duì)照植株沒(méi)有檢測(cè)到這些信號(hào)(圖3),說(shuō)明克隆的小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子具有啟動(dòng)子的功能,同時(shí)還說(shuō)明該啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)目的基因表達(dá)的部位具有組織特異性,這些部位與養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸密切相關(guān)。選擇部分轉(zhuǎn)pCAMBIA0390-TaAnt Ipro-Gus 和 pCAMBIA0390-TaAntlpro_AlaAT 且大小一致的陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因幼苗在兩種低氮條件下對(duì)其生長(zhǎng)情況進(jìn)行了比較。處理方式為將兩種幼苗均移栽到裝有蛭石的同一個(gè)塑料盒中,然后向2個(gè)栽有幼苗的塑料盒中分別澆施含 9. 4mM和3mM氮素的營(yíng)養(yǎng)液,在25°C和16小時(shí)光照/8小時(shí)黑暗的條件下生長(zhǎng)23天后稱取幼苗的鮮重。含9. 4mM氮素的營(yíng)養(yǎng)液為去掉了硝酸銨的1/2MS無(wú)機(jī)成分,營(yíng)養(yǎng)液中未加MS 的有機(jī)成分,含3mM氮素的營(yíng)養(yǎng)液是在上述含9. 4mM氮素營(yíng)養(yǎng)液的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步把硝酸鉀的濃度降到了 3mM,為使?fàn)I養(yǎng)液的鉀離子濃度保持不變,在營(yíng)養(yǎng)液中又添加了 6. 4mM的氯化鉀。處理結(jié)果見(jiàn)表1,在兩種低氮條件下,轉(zhuǎn)pCAMBIA0390-TaAntIpro-AlaAT的幼苗都比轉(zhuǎn) pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus的幼苗生長(zhǎng)速度快,在較低的氮素條件下(3mM),鮮重的差異更加明顯,而且達(dá)到了顯著水平。轉(zhuǎn)pCAMBIA0390-TaAntIpro-Gus的幼苗與未轉(zhuǎn)化的對(duì)照差異不明顯。說(shuō)明本發(fā)明確實(shí)可以用來(lái)提高植物的養(yǎng)分利用效率。表1、轉(zhuǎn)不同基因的煙草植株在兩種低氮條件下生長(zhǎng)23天后的鮮重(克)
權(quán)利要求
1.一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子,其特征在于堿基序列為序列表中SEQ ID NO 1。
2.一種含有權(quán)利要求1所述啟動(dòng)子的表達(dá)盒,其特征在于該表達(dá)盒由權(quán)利要求1所述的來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子、編碼目的基因的DNA序列和一個(gè)轉(zhuǎn)錄終止的DNA 序列構(gòu)成;所述來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子以功能性方式與編碼目的基因的DNA 序列連接,且所述編碼目的基因的DNA序列與一個(gè)轉(zhuǎn)錄終止的DNA序列連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因?yàn)榕c養(yǎng)分吸收利用相關(guān)的基因。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的目的基因?yàn)榕c氮代謝相關(guān)的水稻丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶基因。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表達(dá)盒,其特征在于利用該表達(dá)盒構(gòu)建含有來(lái)源于小麥 Antiquitin基因的啟動(dòng)子的重組表達(dá)載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表達(dá)盒,其特征在于構(gòu)建的重組表達(dá)載體為 pCAMBIA0390-TaAntIpro-AlaATο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子在提高植物養(yǎng)分利用率方面的用途,其特征在于,用含有來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子的重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化目的植物,獲得養(yǎng)分利用效率提高的轉(zhuǎn)基因植株。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子在提高植物養(yǎng)分利用率方面的用途,其特征在于,用重組表達(dá)載體pCAMBIA0390-TaAntlprO-AlaAT轉(zhuǎn)化煙草葉片,抗性再生植株經(jīng)PCR檢測(cè)和不同氮素水平的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng),篩選出氮素利用效率提高的轉(zhuǎn)基因后代。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種來(lái)源于小麥Antiquitin基因的啟動(dòng)子及其用途。所述啟動(dòng)子以功能性方式與編碼目的基因的DNA序列連接,且所述編碼目的基因的DNA序列與一個(gè)轉(zhuǎn)錄終止的DNA序列連接構(gòu)成表達(dá)盒。通過(guò)轉(zhuǎn)基因途徑,把所述表達(dá)盒導(dǎo)入目的植物中,利用所述啟動(dòng)子具有在植物根部和地上部養(yǎng)分輸導(dǎo)組織驅(qū)動(dòng)目的基因表達(dá)的功能,可培育養(yǎng)分高效利用的轉(zhuǎn)基因植物尤其是氮素高效利用的轉(zhuǎn)基因植物。
文檔編號(hào)C12N15/113GK102392023SQ20111041056
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者柴建芳, 武曉晶, 王海波 申請(qǐng)人:河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所
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