本发明涉及植物分子生物学和植物基因工程领域。更具体地,本发明涉及可用于调节植物中的基因表达的dna分子。
背景技术:
1、调控元件是通过调节可操作地连接的可转录dna分子的转录来调控基因活性的遗传元件。此类元件可包括启动子、前导序列、内含子和3'非翻译区,并且可用于植物分子生物学和植物基因工程领域。
技术实现思路
1、本发明提供了用于植物中的新型合成基因调控元件。本发明还提供了包含所述调控元件的重组dna分子和构建体。本发明还提供了包含所述合成调控元件的转基因植物细胞、植物和种子。在一个实施方案中,所述合成调控元件与异源可转录dna分子可操作地连接。本发明还提供了使用所述合成调控元件的方法及制备和使用包含所述合成调控元件的重组dna分子的方法,以及包含与可转录dna分子可操作连接的合成调控元件的转基因植物细胞、植物和种子。
2、因此,一方面,本发明提供了包含选自下组的dna序列的重组dna分子:(a)与seqid no:1-29和43-45中的任一个具有至少85%的序列同一性的序列;(b)包含seq id no:1-29和43-45中的任一个的序列;以及(c)seq id no:1-29和43-45中的任一个的片段,其中所述片段具有基因调控活性;其中所述序列与异源可转录dna分子可操作地连接。用“异源可转录dna分子”意指可转录dna分子相对于与其可操作地连接的多核苷酸序列是异源的。在具体实施方案中,重组dna分子包含与seq id no:1-29和43-45中的任一个的dna序列具有至少约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。在特定实施方案中,所述dna序列包含调控元件。在一些实施方案中,所述调控元件包含启动子。在其它实施方案中,异源可转录dna分子包含具有农学意义的基因,诸如能够在植物中提供除草剂抗性的基因,或能够在植物中提供植物害虫抗性的基因。在其它实施方案中,本发明提供了包含如本文提供的重组dna分子的构建体。
3、另一方面,本文提供了包含重组dna分子的转基因植物细胞,所述重组dna分子包含选自下组的dna序列:(a)与seq id no:1-29和43-45中的任一个具有至少约85%的序列同一性的序列;(b)包含seq id no:1-29和43-45中的任一个的序列;以及(c)seq id no:1-29和43-45中的任一个的片段,其中所述片段具有基因调控活性;其中所述dna序列与异源可转录dna分子可操作地连接。在某些实施方案中,所述转基因植物细胞是单子叶植物细胞。在其它实施方案中,所述转基因植物细胞是双子叶植物细胞。
4、再另一方面,本文还提供了包含重组dna分子的转基因植物或其部分,所述重组dna分子包含选自下组的dna序列:a)与seq id no:1-29和43-45中的任一个具有至少85%的序列同一性的序列;b)包含seq id no:1-29和43-45中的任一个的序列;以及c)seq idno:1-29和43-45中的任一个的片段,其中所述片段具有基因调控活性;其中所述序列与异源可转录dna分子可操作地连接。在具体实施方案中,转基因植物是包含所述重组dna分子的任何世代的后代植物。本文还提供了包含重组dna分子的转基因种子,所述转基因种子在生长时产生此类转基因植物。
5、另一方面,本发明提供了一种生产商品的方法,其包括获得含有本发明的重组dna分子的转基因植物或其部分,并由所述转基因植物或其部分生产所述商品。在一个实施方案中,所述商品是经过加工的种子、谷物、植物部分、油和粗粉。
6、另一个方面,本发明提供了一种产生包含本发明的重组dna分子的转基因植物的方法,其包括用本发明的重组dna分子转化植物细胞以产生经转化的植物细胞并由经转化的植物细胞再生转基因植物。
7、序列简述
8、seq id no:1是合成调控表达元件组(exp)即exp-at.gsp442.nno+at.cyco:3的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp442.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp442.nno:2),合成前导序列5'与内含子(i-at.cyco:2)可操作地连接。
9、seq id no:2是合成启动子序列即p-at.gsp442.nno:2。
10、seq id no:3是合成前导序列即l-at.gsp442.nno:1。
11、seq id no:4是合成exp即exp-at.gsp571的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp571.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp571.nno:5)。
12、seq id no:5是合成启动子序列即p-at.gsp571.nno:5。
13、seq id no:6是合成前导序列即l-at.gsp571.nno:1。
14、seq id no:7是合成调控表达元件组(exp)即exp-at.gsp571.nno+at.cyco:2的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp571.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp571.nno:5),合成前导序列5'与内含子(i-at.cyco:2)可操作地连接。
15、seq id no:8是合成调控表达元件组(exp)即exp-at.gsp571.nno+at.gsi21.nno:10的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp571.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp571.nno:5),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi21.nno:2)可操作地连接。
16、seq id no:9是合成内含子序列即i-at.gsi21.nno:2。
17、seq id no:10是合成exp即exp-at.gsp571.nno+at.gsi102.nno:1的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp571.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp571.nno:5),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi102.nno:1)可操作地连接。
18、seq id no:11是合成内含子序列即i-at.gsi102.nno:1。
19、seq id no:12是合成exp即exp-at.gsp564的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp564.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp564.nno:3)。
20、seq id no:13是合成启动子序列即p-at.gsp564.nno:3。
21、seq id no:14是合成前导序列即l-at.gsp564.nno:1。
22、seq id no:15是合成exp即exp-at.gsp564.nno+at.cyco:2的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp564.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp564.nno:3),合成前导序列5'与内含子(i-at.cyco:2)可操作地连接。
23、seq id no:16是合成exp即exp-at.gsp564.nno+at.gsi17.nn o:2的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp564.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp564.nno:3),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi17.nno:1)可操作地连接。
24、seq id no:17是合成内含子序列即i-at.gsi17.nno:1。
25、seq id no:18是合成exp即exp-at.gsp564.nno+at.gsi102.nno:1的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp564.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp564.nno:3),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi102.nno:1)可操作地连接。
26、seq id no:19是合成exp即exp-at.gsp579的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp579.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp579.nno:2)。
27、seq id no:20是合成启动子序列即p-at.gsp579.nno:2。
28、seq id no:21是合成前导序列即l-at.gsp579.nno:1。
29、seq id no:22是合成exp即exp-at.gsp579.nno+at.gsi102.nno:3的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp579.nno:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp579.nno:2),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi102.nno:1)可操作地连接。
30、seq id no:23是合成exp即exp-at.gsp571.nno+at.gsp442.nno+at.cyco:1的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp442.nno:1)可操作地连接的合成嵌合启动子(p-at.gsp571/442,由5'与合成启动子(p-at.gsp442.nno:2)可操作地连接的合成增强子(e-at.gsp571.nno:1)组成),合成前导序列(l-at.gsp442.nno:1)的5'与前导序列(l-at.cyco-1:1:2)可操作地连接,前导序列(l-at.cyco-1:1:2)的5'与内含子(i-at.cyco:2)可操作地连接。
31、seq id no:24是合成增强子序列即e-at.gsp571.nno:1。
32、seq id no:25是合成嵌合启动子即p-at.gsp571/442的dna序列,其由5'与合成启动子(p-at.gsp442.nno:2)可操作地连接的合成增强子(e-at.gsp571.nno:1)组成。
33、seq id no:26是合成exp即exp-at.gsp576.nno+at.gsi17.nn o:3的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp576.nno:2)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp576.nno:4),合成前导序列5'与合成内含子(i-at.gsi17.nno:1)可操作地连接。
34、seq id no:27是合成启动子序列即p-at.gsp576.nno:4。
35、seq id no:28是合成前导序列即l-at.gsp576.nno:2。
36、seq id no:29是合成3′utr即t-zm.gst59.nno:1。
37、seq id no:30是合成exp即exp-at.gsp221+at.cyco:3的dna序列,其包含5'与合成前导序列(l-at.gsp221:1)可操作地连接的合成启动子(p-at.gsp221:3),合成前导序列5'与内含子(i-at.cyco:2)可操作地连接。
38、seq id no:31是合成启动子序列即p-at.gsp221:3。
39、seq id no:32是合成前导序列即l-at.gsp221:1。
40、seq id no:33是源自来自于拟南芥属(arabidopsis)的细胞色素c氧化酶亚基via基因的内含子序列即i-at.cyco:2。
41、seq id no:34是源自蒺藜苜蓿(medicago truncatula)的sali3基因的3′utr序列即t-mt.sali3-2-1:2:1。
42、seq id no:35是源自来自于蒺藜苜蓿的假定氧化还原酶(oxr)蛋白基因的3′utr序列即t-mt.oxr-1:2:1。
43、seq id no:36是源自海岛棉(gossypium barbadense)fblate-2基因的3′utr序列即t-gb.fbl2:1。
44、seq id no:37是源自来自于蒺藜苜蓿的脱水反应蛋白rd22基因的3′utr序列即t-mt.rd22-1:2:1。
45、seq id no:38是源自来自于拟南芥属的细胞色素c氧化酶亚基via基因的exp即exp-at.cyco:1:1的dna序列,其包含5'与前导序列(l-at.cyco-1:1:2)可操作地连接的启动子(p-at.cyco-1:1:2),所述前导序列5'与内含子(i-at.cyco-1:1:1)可操作地连接。
46、seq id no:39是源自来自于拟南芥属的细胞色素c氧化酶亚基via基因的启动子序列即p-at.cyco-1:1:2。
47、seq id no:40是源自来自于拟南芥属的细胞色素c氧化酶亚基via基因的前导序列即l-at.cyco-1:1:2。
48、seq id no:41是源自来自于拟南芥属的细胞色素c氧化酶亚基via基因的前导序列即i-at.cyco-1:1:1。
49、seq id no:42是具有源自马铃薯光诱导型组织特异性st-ls1基因(genbank登录号:x04753)的可加工内含子的β-葡萄糖醛酸酶(gus)的编码序列。
50、seq id no:43是exp即exp-at.gsp442+l-i-at.cyco的dna序列,其包含5'与合成前导序列l-at.gsp442.nno:1可操作地连接的合成启动子p-at.gsp442.nno:2,合成前导序列l-at.gsp442.nno:1的5'与前导序列l-at.cyco-1:1:2可操作地连接,前导序列l-at.cyco-1:1:2的5'与内含子i-at.cyco:2可操作地连接。
51、seq id no:44是合成3′utr即t-zm.gst7.nno:2的dna序列。
52、seq id no:45是exp即exp-at.gsp576.nno+at.cyco:1的dna序列,其包含5'与合成前导序列l-at.gsp564.nno:1可操作地连接的合成启动子p-at.gsp564.nno:3,所述合成前导序列5'与内含子i-at.cyco:2可操作地连接。
53、seq id no:46是exp即exp-camv.35s的dna序列,其包含源自花椰菜花叶病毒的35s启动子和前导序列。
54、seq id no:47是源自来自于玉蜀黍(zea mays)的热休克蛋白70(hsp70)基因(dnak)的内含子i-zm.dnak:1的dna序列。
55、seq id no:48是源自来自于水稻(oryza sativa)的脂质转移蛋白样基因(ltp)的3′utr即t-os.ltp:1的dna序列。
56、seq id no:49是通过由深海虾(细角刺虾(oplophorus gacilirostris))荧光素酶定向进化而工程改造的荧光素酶荧光蛋白(promega,madison,wi 53711)即nluc的编码序列。
57、seq id no:50是exp即exp-at.bglu21+at.cyco:2的dna序列,其包含5'与内含子i-at.cyco-1:1:1可操作地连接的来自于拟南芥(arabidopsis thaliana)的β-葡萄糖醛酸酶21基因的启动子和前导序列。
58、seq id no:51是exp即exp-camv.35s-enh+ph.dnak:1:3的dna序列,其包含5'与来自于矮牵牛(petunia x hybrid)的热休克蛋白70(hsp70)基因的前导序列可操作地连接的增强型花椰菜花叶病毒35s启动子。
59、seq id no:52是exp即exp-gm.sphas1:1:1的dna序列,其包含大豆的7sαprime基因的启动子和前导序列。
60、seq id no:53是exp即exp-camv.35s-enh+zm.dnak:1:1的dna序列,其包含5'与内含子i-zm.dnak:1可操作地连接的增强型花椰菜花叶病毒35s启动子。
61、seq id no:54是编码源自萤火虫(photinus pyralis)的荧光素酶蛋白(luciferase:1:3)的dna序列。
62、seq id no:55是源自根癌农杆菌(agrobacterium tumefaciens)胭脂碱合酶基因的3′utr即t-agrtu.nos-1:1:13的dna序列。
63、seq id no:56是exp即exp-camv.35s-enh-lhcb1的dna序列,其包含5'与小麦(triticum aestivum)的捕光复合物的叶绿素a/b结合基因的前导序列可操作地连接的增强型花椰菜花叶病毒35s启动子。
64、seq id no:57是编码源自海肾(renilla reniformis)的荧光素酶蛋白(cr-ren.hrenilla lucife-0:0:1)的dna序列。
1.一种重组dna分子,其包含选自下组的dna序列:
2.根据权利要求1所述的重组dna分子,其中所述dna序列与异源可转录dna分子可操作地连接。
3.根据权利要求1所述的重组dna分子,其中所述dna序列与seq id no:44的dna序列具有至少90%的序列同一性。
4.根据权利要求1所述的重组dna分子,其中所述dna序列与seq id no:44的dna序列具有至少95%的序列同一性。
5.根据权利要求1所述的重组dna分子,其中所述dna序列包含基因调控活性。
6.根据权利要求2所述的重组dna分子,其中所述异源可转录dna分子包含具有农学意义的基因。
7.根据权利要求6所述的重组dna分子,其中所述具有农学意义的基因在植物中赋予除草剂耐受性。
8.根据权利要求6所述的重组dna分子,其中所述具有农学意义的基因在植物中赋予害虫抗性。
9.一种转基因植物细胞,其包含根据权利要求1所述的重组dna分子。
10.根据权利要求9所述的转基因植物细胞,其中所述dna序列与异源可转录dna分子可操作地连接。
11.根据权利要求9所述的转基因植物细胞,其中所述转基因植物细胞是单子叶植物细胞。
12.根据权利要求9所述的转基因植物细胞,其中所述转基因植物细胞是双子叶植物细胞。
13.一种转基因植物或其部分,其包含根据权利要求1所述的重组dna分子。
14.一种根据权利要求13所述的转基因植物的后代植物或其部分,其中所述后代植物或其部分包含所述重组dna分子。
15.一种转基因种子,其中所述种子包含根据权利要求1所述的重组dna分子。
16.一种生产商品的方法,其包括获得根据权利要求13所述的转基因植物或其部分,并由所述转基因植物或其部分生产所述商品。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述商品是蛋白浓缩物、蛋白分离物、谷物、淀粉、种子、粗粉、粉状物、生物质或种子油。
18.一种表达可转录dna分子的方法,其包括获得根据权利要求13所述的转基因植物并培育植物,其中表达所述可转录dna。