本發(fā)明涉及植物分子生物學(xué)和植物遺傳工程領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)植物中的基因表達(dá)的dna分子。
背景技術(shù):
1、調(diào)控元件是通過調(diào)節(jié)可操作地連接的可轉(zhuǎn)錄dna分子的轉(zhuǎn)錄來(lái)調(diào)控基因活性的遺傳元件。此類元件可包括啟動(dòng)子、前導(dǎo)序列、內(nèi)含子和3′非翻譯區(qū),并用于植物分子生物學(xué)和植物遺傳工程領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了用于植物的新型合成基因調(diào)控元件。本發(fā)明還提供了包含所述調(diào)控元件的重組dna分子構(gòu)建體。本發(fā)明還提供了包含所述調(diào)控元件的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞、植物和種子。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述調(diào)控元件可操作地連接到可轉(zhuǎn)錄dna分子。在某些實(shí)施方案中,所述可轉(zhuǎn)錄dna分子相對(duì)于所述調(diào)控序列可以是異源的。因此,在特定的實(shí)施方案中,本發(fā)明提供的調(diào)控元件序列可被限定為可操作地連接到異源可轉(zhuǎn)錄dna分子。本發(fā)明還提供了使用調(diào)控元件以及制備和使用包含所述調(diào)控元件的重組dna分子以及包含可操作地連接到可轉(zhuǎn)錄dna分子的調(diào)控元件的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞、植物和種子的方法。
2、因此,在一方面,本發(fā)明提供了一種重組dna分子,其包含選自由以下組成的組的dna序列:(a)與seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者具有至少約85%序列同一性的序列;(b)包含seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的序列;以及(c)seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的片段,其中所述片段具有基因調(diào)控活性;其中所述序列可操作地連接到異源可轉(zhuǎn)錄dna分子?!爱愒纯赊D(zhuǎn)錄dna分子”意指所述可轉(zhuǎn)錄dna分子相對(duì)于其可操作地連接到的多核苷酸序列是異源的。在特定的實(shí)施方案中,所述重組dna分子包含與seqid?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的dna序列具有至少約85%、至少約86%、至少約87%、至少約88%、至少約89%、至少約90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%的序列同一性的dna序列。在特定的實(shí)施方案中,所述dna序列包含調(diào)控元件。在一些實(shí)施方案中,所述調(diào)控元件包含啟動(dòng)子。在再其他實(shí)施方案中,所述調(diào)控元件包括內(nèi)含子。在再其他實(shí)施方案中,所述調(diào)控元件包括3′utr。在再其他實(shí)施方案中,所述異源可轉(zhuǎn)錄dna分子包含農(nóng)藝學(xué)感興趣的基因,諸如能夠在植物中提供除草劑抗性的基因,或能夠在植物中提供植物害蟲抗性的基因。在再其他實(shí)施方案中,所述異源可轉(zhuǎn)錄dna分子包含編碼小rna諸如dsrna、mirna或sirna的序列。在再其他實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了一種構(gòu)建體,其包含如本文所提供的重組dna分子。
3、在另一方面,本文提供了轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞,其包含重組dna分子,所述重組dna分子包含選自由以下組成的組的dna序列:(a)與seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者具有至少約85%序列同一性的序列;(b)包含seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的序列;以及(c)seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的片段,其中所述片段具有基因調(diào)控活性;其中所述dna序列可操作地連接到異源可轉(zhuǎn)錄dna分子。在某些實(shí)施方案中,所述轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞是單子葉植物細(xì)胞。在其他實(shí)施方案中,所述轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞是雙子葉植物細(xì)胞。
4、在又一方面,本文還提供了轉(zhuǎn)基因植物或其部分,其包含重組dna分子,所述重組dna分子含有選自由以下組成的組的dna序列:a)與seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者具有至少85%序列同一性的序列;b)包含seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的序列;以及c)seq?id?no:1-19和seq?id?no:26中任一者的片段,其中所述片段具有基因調(diào)控活性;其中所述序列可操作地連接到異源可轉(zhuǎn)錄dna分子。在具體的實(shí)施方案中,所述轉(zhuǎn)基因植物是包含重組dna分子的任何世代的子代植物。本文還提供了包含所述重組dna分子的轉(zhuǎn)基因種子,所述重組dna分子在生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生這種轉(zhuǎn)基因植物。
5、在另一方面,本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)商品的方法,所述方法包括獲得含有本發(fā)明的重組dna分子的轉(zhuǎn)基因植物或其部分,以及由所述轉(zhuǎn)基因植物或其部分生產(chǎn)商品。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述商品是種子、加工種子、蛋白濃縮物、蛋白分離物、淀粉、谷物、植物部分、種子油、生物質(zhì)、面粉和粗粉。
6、在又一方面,本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生包含本發(fā)明的重組dna分子的轉(zhuǎn)基因植物的方法,所述方法包括使用本發(fā)明的重組dna分子轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞以產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞,以及從所述轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞中再生轉(zhuǎn)基因植物。
7、序列簡(jiǎn)述
8、seq?id?no:1是合成調(diào)控表達(dá)元件組(exp)exp-zm.gsp850的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp850.nno:4),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp850.nno:3)。
9、seq?id?no:2是合成啟動(dòng)子p-zm.gsp850.nno:4的dna序列。
10、seq?id?no:3是合成前導(dǎo)序列l(wèi)-zm.gsp850.nno:3的dna序列。
11、seq?id?no:4是合成exp?exp-zm.gsp850.nno+zm.gsi153.n?no:2的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp850.nno:4),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp850.nno:3),所述前導(dǎo)序列將5′可操作地連接到合成內(nèi)含子(i-zm.gsi153.nno:1)。
12、seq?id?no:5是合成內(nèi)含子i-zm.gsi153.nno:1的dna序列。
13、seq?id?no:6是合成exp?exp-zm.gsp990的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp990.nno:2),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp990.nno:1)。
14、seq?id?no:7是合成啟動(dòng)子p-zm.gsp990.nno:2的dna序列。
15、seq?id?no:8是合成前導(dǎo)序列l(wèi)-zm.gsp990.nno:1的dna序列。
16、seq?id?no:9是合成exp?exp-zm.gsp990.nno+zm.gsi197.n?no:2的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp990.nno:2),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp990.nno:1),所述合成前導(dǎo)序列將5′可操作地連接到合成內(nèi)含子(i-zm.gsi197.nno:1)。
17、seq?id?no:10是合成內(nèi)含子i-zm.gsi197.nno:1的dna序列。
18、seq?id?no:11是合成exp?exp-zm.gsp850.nno+zm.gsi140.nno:1的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp850.nno:4),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp850.nno:3),所述合成前導(dǎo)序列將5′可操作地連接到合成內(nèi)含子(i-zm.gsi140.nno:1)。
19、seq?id?no:12是合成內(nèi)含子i-zm.gsi140.nno:1的dna序列。
20、seq?id?no:13是合成的3′utr?t-zm.gst9.nno:2的dna序列。
21、seq?id?no:14是合成的3′utr?t-zm.gst18.nno:2的dna序列。
22、seq?id?no:15是合成exp?exp-zm.gsp850.nno+zm.dnak:1的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp850.nno:4),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp850.nno:3),所述合成前導(dǎo)序列將5′可操作地連接到內(nèi)含子(i-zm.dnak:1)。
23、seq?id?no:16是合成exp?exp-zm.gsp990.nno+zm.dnak:1的dna序列,其包含合成啟動(dòng)子(p-zm.gsp990.nno:2),所述合成啟動(dòng)子將5′可操作地連接到合成前導(dǎo)序列(l-zm.gsp990.nno:1),所述合成前導(dǎo)序列將5′可操作地連接到內(nèi)含子(i-zm.dnak:1)。
24、seq?id?no:17是合成增強(qiáng)子e-zm.gsp850的dna序列,所述增強(qiáng)子衍生自合成啟動(dòng)子p-zm.gsp850.nno:4。
25、seq?id?no:18是合成增強(qiáng)子e-zm.gsp990的dna序列,所述增強(qiáng)子衍生自合成啟動(dòng)子p-zm.gsp990.nno:2。
26、seq?id?no:19是3′utr?t-sb.nltp4-1:1:2的dna序列,其衍生自來(lái)自雙色高粱(sorghum?bicolor)的nltp4(非特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白4)基因。
27、seq?id?no:20是用于β-葡萄糖醛酸酶(gus)的植物表達(dá)優(yōu)化的合成編碼序列,其具有衍生自馬鈴薯光誘導(dǎo)的組織特異性st-ls1基因(genbank登錄號(hào):x04753)的可加工內(nèi)含子。
28、seq?id?no:21是exp?exp-camv.35s的dna序列,其包含35s啟動(dòng)子和衍生自花椰菜花葉病毒的前導(dǎo)序列。
29、seq?id?no:22是內(nèi)含子i-zm.dnak:1的dna序列,所述內(nèi)含子衍生自來(lái)自玉米(zeamays)的熱休克蛋白70(hsp70)基因(dnak)。
30、seq?id?no:23是3′utr?t-os.ltp:1的dna序列,其衍生自來(lái)自水稻(oryzasativa)的脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白樣基因(ltp)。
31、seq?id?no:24是β-葡萄糖醛酸酶(gus)的編碼序列,其具有衍生自馬鈴薯光誘導(dǎo)的組織特異性st-ls1基因(genbank登錄號(hào):x04753)的可加工的內(nèi)含子。
32、seq?id?no:25是螢光素酶熒光蛋白(promega,madison,wi?53711)nluc的編碼序列,其通過來(lái)自深海蝦(細(xì)腳刺蝦(oplophorus?gacilirostris))螢光素酶的定向進(jìn)化來(lái)進(jìn)行工程化。
33、seq?id?no:26是合成的3′utr?t-zm.gst43.nno:1的dna序列。