种子优选性和珠柄优选性启动子及其用途的制作方法

文档序号:17485580发布日期:2019-04-20 06:47阅读:271来源:国知局
种子优选性和珠柄优选性启动子及其用途的制作方法

本发明涉及在植物种子和珠柄中优选表达目的基因的材料和方法。特别地,本发明提供调节植物中种子优选性和珠柄优选性表达的表达盒。

背景

修饰植物以改变和/或改善表型特征(如生产率或品质)需要植物组织中内源基因过量表达或下调或异源基因表达。这类基因修饰依赖于按要求驱动和控制基因表达的手段的可用性。实际上,基因修饰依赖于合适启动子的可用性和用途,所述的启动子在植物中有效并且调节基因表达,从而在转基因植物中产生所需的作用。

对于植物生物技术中的众多应用而言,组织特异性或组织优选性表达谱是有利的,原因是一种组织中表达的有益作用可能在其他组织中具有缺点。

种子优选性或种子特异性启动子可用于种子中特异性表达或下调基因以得到所需的功能或作用,如改善抗病性、除草剂抗性、调整种子或籽粒组成或品质,如调整淀粉品质或数量、调整油品质或数量、调整氨基酸或蛋白质组成、改善生物性或非生物胁迫耐受性、增加产量或改变种子中的代谢途径。

种子优选性或种子特异性启动子的例子包括来自拟南芥(arabidopsisthaliana)的液泡形成体固有蛋白α启动子(美国专利申请us2009/0241230)、来自拟南芥的knat411启动子(美国专利号6,342,657)、油质蛋白启动子、来自亚麻(linumusitatissimum)的2s贮藏蛋白启动子或豆球蛋白样种子贮藏蛋白启动子(美国专利号7,642,346)、来自欧洲油菜(brassicanapus)的酰基载体蛋白启动子(美国专利申请号1994/0129129)、大麦β-淀粉酶启动子(美国专利申请号1997/0793599)和向日葵hads10g1启动子(美国专利号6,759,570)。

仍有兴趣分离具有温和启动子活性的新型种子优选性和珠柄优选性启动子。因此,本发明的目的是提供具有温和种子优选性和珠柄优选性活性的芸苔属(brassica)启动子。如本文进一步解释,本发明门解决了这个目的。

概述

在一个方面,本发明提供包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的分离核酸,其选自(a)核酸,包含选自以下的核苷酸序列:(i)从seqidno:3的位置1至位置1414的核苷酸序列或其功能性片段、(ii)从seqidno:4的位置1至位置1364的核苷酸序列或其功能性片段、(iii)从seqidno:5的位置1至位置1365的核苷酸序列或其功能性片段、(iv)从seqidno:6的位置1至位置1358的核苷酸序列或其功能性片段和(v)从seqidno:7的位置1至位置1363的核苷酸序列或其功能性片段;和(b)包含与(a)中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。

在又一个实施方案中,上文描述的核酸包含seqidno:18的核苷酸序列;seqidno:19的核苷酸序列;seqidno:20的核苷酸序列;和seqidno:21的核苷酸序列。

在另一个实施方案中,所述核酸还包含内含子,所述内含子的核苷酸序列选自:(i)seqidno:3的位置1418至位置2055的核苷酸序列或其功能性片段、(ii)seqidno:4的位置1368至位置1650的核苷酸序列或其功能性片段、(iii)seqidno:5的位置1369至位置2001的核苷酸序列或其功能性片段、(iv)seqidno:6的位置1362至位置1647的核苷酸序列或其功能性片段和(v)seqidno:7的位置1367至位置2001的核苷酸序列或其功能性片段;和(b)包含与(a)中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。所述内含子的核酸序列包含seqidno:22的核苷酸序列、seqidno:23的核苷酸序列;和seqidno:24的核苷酸序列。在又一个实施方案中,包含该内含子的所述核酸具有比不包含该内含子的核酸更高的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

在又一个实施方案中,上述核酸选自:(a)包含seqidno:3至7中任一者或其功能性片段的核苷酸序列的核酸;和(b)包含与seqidno:3至7中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。

又一个实施方案提供重组基因,其包含与编码目的表达产物的异源核酸序列有效连接的本发明核酸和任选地转录终止及多聚腺苷化序列、优选地在植物细胞中有功能的转录终止和多聚腺苷化区。在又一个实施方案中,目的表达产物是能够调节基因表达的rna或是蛋白质。

又一个实施方案提供包含根据本发明的分离核酸或本发明的重组基因的宿主细胞,如大肠杆菌(e.coli)细胞、农杆菌(agrobacterium)细胞、酵母细胞、藻细胞或植物细胞。

在其他实施方案中,提供包含根据本发明重组基因的植物和植物细胞。然而,又一个实施方案提供从本发明植物可获得的种子。在另一个实施方案中,本发明的植物或植物部分是种子作物植物或种子。

又一个实施方案提供一种产生转基因植物的方法,所述方法包括步骤(a)将本发明的重组基因引入或提供给植物细胞以产生转基因细胞;和(b)从所述转基因细胞再生转基因植物。

另外提供是一种实现核酸的种子优选性和珠柄优选性表达的方法,所述方法包括将本发明的重组基因引入植物的基因组,或提供本发明的植物。还提供是一种用于改变植物的种子特性或在植物中产生有商业意义的产品的方法,所述方法包括将本发明的重组基因引入植物的基因组,或提供本发明的植物。在另一个实施方案中,所述植物是种子作物植物。

还提供是本发明的分离核酸调节植物中有效连接的核酸表达的用途,和本发明的分离核酸或本发明重组基因改变植物的种子特性或在植物中产生有商业意义的产品的用途。在又一个实施方案中,所述植物是种子作物植物。

又一个实施方案提供一种产生食物、饲料或工业产品的方法,所述方法包括(a)获得根据本发明植物或其部分;和(b)从该植物或其部分制备食物、饲料或工业产品。在另一个实施方案中,所述食物或饲料是油、饼粕、籽粒、淀粉、面粉或蛋白质,或所述工业产品是生物燃料、纤维、工业化学品、药物或营养药。

附图简述

图1:使用fgenesh预测工具对slp1bna进行基因预测的图形显示。

图2:对携带pslp1bna::gust-dna(a和b)或pslp1bnaintron::gust-dna(c和d)的转基因系中gus标记情况(μu*mg-1鲜重*小时)的半定量评估。对以下阶段的胚(a和c)和种皮(b和d)染色:1:15至18daf,2:20至23daf,3:27至32daf,4:35至40daf。对于阶段1、2和4胚,评估完整胚的染色,而对于阶段3胚,分别定量外子叶中(a)、内子叶中(b)和下胚轴中(c)的染色。

图3:携带t-dnapslp1内含子bna::gus的种子中的表达谱分析。早期(a、b)和晚期(c)的种皮和胚乳中以及珠柄(d)中的gus标记情况。d的右小图代表d的左小图中所示的一个珠柄的近视图。

图4:不同芸苔属slp1蛋白质的氨基酸序列的比对结果。全部蛋白质中保守的氨基酸残基均用星号指示,保守氨基酸置换用冒号指示。任何两种spl1蛋白质之间的最低序列同一性是约97%。

图5:不同植物组织中不同芸苔属slp1转录物的相对表达水平。a:slp1bna;b:slp1bnc;c:spl1br;d:slp1bo;e:slp1bja。a至d的不同组织:am33:播种后(das)33天的顶端分生组织;bfb42:42das的大花芽;ctyl10:10das的子叶;of52:52das的展开花;pod2:14-20das的荚果;pod3:21-25das的荚果;ro2w:14das的根;sfb42:42das的小花芽;种子2:开花后(daf)14-20天的种子;种子3:21-25daf的种子;种子4:26-30daf的种子;种子5:31-35daf的种子;种子6:42daf的种子;种子7:49daf的种子;st2w:14das的柄;st5w:33das的柄;yl33:33das的幼叶。e的不同组织:am22:22天播种后(das)的顶端分生组织;bfb35:35das的大花芽;ctyl8:8das的子叶;of35:35das的展开花;pod2:14-20das的荚果;pod3:21-25das的荚果;pod4:26-30das的荚果;pod5:31-35das的荚果;ro2w:14das的根;sfb35:35das的小花芽;种子2:开花后14-20天的种子(daf);种子3:21-25daf的种子;种子4:26-30daf的种子;种子5:31-35daf的种子;种子6:42daf的种子;种子7:49daf的种子;st2w:14das的柄;st3w:22das的柄;yl22:22das的幼叶;ol22:22das的老叶。

图6:来自欧洲油菜(brassicanapus)、芥菜(brassicajuncea)、甘蓝(brassicaoleracea)和芜青(brassicarapa)的芸苔属pslp1启动子的核苷酸序列的翻译起点上游约400核苷酸的比对结果。tata框用框架指示。转录启动起点以粗体显示。将共有序列加下划线和命名。启动子共有序列具有seqidno:18的序列,utr共有序列1具有seqidno:19的序列,utr共有序列2具有seqidno:20的序列,utr共有序列3具有seqidno:21的序列。

图7:来自欧洲油菜、芥菜、甘蓝和芜青的芸苔属pslp1启动子的核苷酸序列的翻译起始密码子的比对结果及其内含子的比对结果。翻译起始密码子以粗体显示。将共有序列加下划线和命名。内含子共有序列1具有seqidno:22的序列,内含子共有序列2具有seqidno:23的序列,内含子共有序列3具有seqidno:24的序列。

详细描述

本发明基于以下观察结果:seqidno:3至7在芸苔属中具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

seqidno:3至7分别描述了slp1bna、slp1bnc、slp1br、slp1bo、slp1bja基因的自第一atg起始密码子起上游(即位于其5’上游)的区域加atg之后第一内含子。

slp1bna和slp1bnc是欧洲油菜中存在的拟南芥slp1基因at1g60970的直向同源基因的二个拷贝,它们编码snare样超家族蛋白。slp1br表示芜青中存在的拟南芥slp1基因at1g60970的直向同源基因的二个相同拷贝。slp1bo是甘蓝中存在的拟南芥slp1基因at1g60970的直向同源基因的唯一拷贝。slp1bja表示芥菜中存在的拟南芥slp1基因at1g60970的直向同源基因的二个拷贝之一。snare(n-乙基马来酰亚胺敏感因子衔接子蛋白受体)基因家族是编码被鉴定为小泡运输和小泡融合中关键成员的膜相关蛋白的基因的庞大家族。这个家族的不同成员涉及植物中多样的生物学过程,例如胞质分裂、胁迫反应和苗向重力性。对这个超家族的不同成员的表达模式知之甚少;然而,拟南芥中的计算机模拟表达分析显示,不同成员具有不同的特征,其中大部分普遍表达或在花粉中优选表达(lipka等人.2007综述)。

在一个方面,本发明提供包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的分离核酸,其选自(a)核酸,包含选自以下的核苷酸序列:(i)从seqidno:3的位置1至位置1414的核苷酸序列或其功能性片段、(ii)从seqidno:4的位置1至位置1364的核苷酸序列或其功能性片段、(iii)从seqidno:5的位置1至位置1365的核苷酸序列或其功能性片段、(iv)从seqidno:6的位置1至位置1358的核苷酸序列或其功能性片段和(v)从seqidno:7的位置1至位置1363的核苷酸序列或其功能性片段;和(b)包含与(a)中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。

在又一个实施方案中,上文描述的核酸包含seqidno:18的核苷酸序列;seqidno:19的核苷酸序列;seqidno:20的核苷酸序列;和seqidno:21的核苷酸序列。

在另一个实施方案中,所述核酸还包含内含子,所述内含子的核苷酸序列选自:(a)选自下述的核苷酸序列:(i)seqidno:3的位置1418至位置2055的核苷酸序列或其功能性片段、(ii)seqidno:4的位置1368至位置1650的核苷酸序列或其功能性片段、(iii)seqidno:5的位置1369至位置2001的核苷酸序列或其功能性片段、(iv)seqidno:6的位置1362至位置1647的核苷酸序列或其功能性片段和(v)seqidno:7的位置1367至位置2001的核苷酸序列或其功能性片段;和(b)包含与(a)中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。所述内含子的核酸序列包含seqidno:22的核苷酸序列、seqidno:23的核苷酸序列;和seqidno:24的核苷酸序列。在又一个实施方案中,包含该内含子的所述核酸具有比不包含该内含子的核酸更高的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

在又一个实施方案中,上述核酸选自:(a)包含seqidno:3至7中任一者或其功能性片段的核苷酸序列的核酸;和(b)包含与seqidno:3至7中任一者或其功能性片段具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸。

包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的本发明核酸也可以包含在更大的dna分子中。

在本发明的背景下,“种子优选性和珠柄优选性启动子活性”意指在种子中和珠柄中启动子活性比其他组织中高至少2倍、或至少5倍、或至少10倍、或至少20倍、或至少50倍、或甚至至少100倍。换句话说,在种子优选性和珠柄优选性启动子活性方面,与本发明启动子有效连接的核酸在种子和珠柄中的转录高于其他组织中至少2倍、或至少5倍、或至少10倍、或至少20倍、或至少50倍、或甚至至少100倍。换句话说,种子优选性和珠柄优选性启动子驱动与种子优选性和珠柄优选性启动子有效连接的核酸的种子优选性和珠柄优选性表达。

短语“有效地连接”指两个或更多个核酸区域或核酸序列的功能性空间排列。例如,启动子区可以相对于某核酸序列如此安置,从而核酸序列的转录受启动子区指导。因此,启动子区“有效连接于”核酸序列。“功能性连接”是等同术语。

短语“dna”、“dna序列”、“核酸序列”、“核酸分子”、“核苷酸序列”和“核酸”指包含核苷酸的有序排列的实体结构。dna序列或核苷酸序列可以含于更大的核苷酸分子、载体等内部。此外,这些序列中核酸的有序排列可以用序列表、图、表、电子介质等形式描述。

如本文所用,“启动子”意指dna序列的区域,所述区域是启动dna转录必需的,导致与转录的dna互补rna分子产生;这个区域也可以称作“5'调节区”。启动子通常位于待转录的编码性序列上游并且具有这样的区域,所述区域充当rna聚合酶ii和其他蛋白质如转录因子(调节转录的反式作用蛋白质因子)的结合位点以转录有效连接的基因。启动子本身可以含有调节有效连接的基因转录的子元件(即启动子基序)如顺式作用元件或增强子区。可以改变本发明的启动子以含有“增强子dna”以辅助增加基因表达。如本领域已知的,某些dna元件可以用来增强dna的转录。这些增强子经常在真核细胞内发挥作用的启动子中转录起点的5'找到,但是可能经常插入编码序列的上游(5')或下游(3')。在一些情况下,这些5'增强子dna元件是内含子。在可用作增强子dna的内含子当中存在来自稻肌动蛋白1基因(参见us5641876)、稻肌动蛋白2基因、玉米醇脱氢酶基因、玉米热休克蛋白70基因(参见us5593874)、玉米皱缩1基因、马铃薯(solanumtuberosum)光敏1基因、拟南芥histon4内含子和矮牵牛(petuniahybrida)热休克蛋白70基因(参见us5659122)的5'内含子。因此,如本文中构思,启动子或启动子区包括通过插入或删除调节区、启动子经历随机或位点定向诱变等衍生的启动子变种。可以相对于先前已经评估其转录活性的启动子或相对于驱动持家基因表达的启动子,从其产生的rna量或细胞或组织中蛋白质蓄积的量测量启动子的活性或强度。

如本文所用的启动子可以因此包括转录起点下游的序列,如编码rna的5’非翻译区(5’utr)的序列、位于转录起点下游的内含子或甚至编码蛋白质的序列。本发明的有功能启动子片段可以包含其自身5’utr,所述5’utr包含seqidno:3从核苷酸1187至核苷酸1414的核苷酸序列、或包含seqidno:4从核苷酸1143至核苷酸1364的核苷酸序列、或包含seqidno:5从核苷酸1138至核苷酸1365的核苷酸序列、或包含seqidno:6从核苷酸1134至核苷酸1358的核苷酸序列、或包含seqidno:7从核苷酸1124至核苷酸1363的核苷酸序列。备选地,可以使用来自其他芸苔属slp1基因的5’utr片段。例如,seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1187至1414的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1143至核苷酸1364的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1187至1414的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1138至核苷酸1365的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1187至1414的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1134至核苷酸1358的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1187至1414的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1124至核苷酸1363的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1143至位置1364的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1187至核苷酸1414的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1143至位置1364的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1138至核苷酸1365的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1143至位置1364的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1134至核苷酸1358的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1143至位置1364的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1124至核苷酸1363的核苷酸序列。作为又一个例子,seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1187至核苷酸1414的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1143至核苷酸1364的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1134至核苷酸1358的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1124至核苷酸1363的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1134至位置1358的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1187至核苷酸1414的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1143至核苷酸1364的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1138至核苷酸1365的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1138至位置1365的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1124至核苷酸1363的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1124至位置1363的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1187至核苷酸1414的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1124至位置1363的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1143至核苷酸1364的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1124至位置1363的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1138至核苷酸1365的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1124至位置1363的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1134至核苷酸1358的核苷酸序列。

本发明的启动子片段可以包含其自身内含子,所述内含子包含seqidno:3从核苷酸1418至核苷酸2055的核苷酸序列、或包含seqidno:4从核苷酸1368至核苷酸1650的核苷酸序列、或包含seqidno:5从核苷酸1369至核苷酸2001的核苷酸序列、或包含seqidno:6从核苷酸1362至核苷酸1647的核苷酸序列、或包含seqidno:7从核苷酸1367至核苷酸2001的核苷酸序列。备选地,可以使用来自其他芸苔属slp1基因的内含子片段。例如,seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1418至位置2055的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1368至核苷酸1650的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1418至位置2055的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1369至核苷酸2001的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1418至位置2055的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1362至核苷酸1647的核苷酸序列。seqidno:3的启动子片段可以使得所述序列从位置1418至位置2055的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1367至核苷酸2001的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1368至位置1650的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1418至核苷酸2055的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1368至位置1650的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1369至核苷酸2001的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1368至位置1650的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1362至核苷酸1647的核苷酸序列。seqidno:4的启动子片段可以使得所述序列从位置1368至位置1650的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1367至核苷酸2001的核苷酸序列。作为又一个例子,seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1369至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1418至核苷酸2055的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1369至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1368至核苷酸1650的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1369至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1362至核苷酸1647的核苷酸序列。seqidno:5的启动子片段可以使得所述序列从位置1369至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1367至核苷酸2001的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1362至位置1647的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1418至核苷酸2055的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1362至位置1647的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1368至核苷酸1650的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1362至位置1647的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1369至核苷酸2001的核苷酸序列。seqidno:6的启动子片段可以使得所述序列从位置1362至位置1647的核苷酸序列替换为seqidno:7从核苷酸1367至核苷酸2001的核苷酸序列。作为另一个例子,seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1367至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:3从核苷酸1418至核苷酸2055的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1367至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:4从核苷酸1368至核苷酸1650的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1367至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:5从核苷酸1369至核苷酸2001的核苷酸序列。seqidno:7的启动子片段可以使得所述序列从位置1367至位置2001的核苷酸序列替换为seqidno:6从核苷酸1362至核苷酸1647的核苷酸序列。

这种启动子片段可以在slp1转录物的第一atg起始密码子上游至少约400bp、至少约500bp、至少约600bp、至少约700bp、至少约800bp、至少约900bp、至少约1000bp、至少约1100bp、至少约1200bp、或至少约1300并且具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。与上述启动子片段组合,本发明的启动子片段可以因此包含seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段还可以包含seqidno:4从位置964处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置864处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置764处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置664处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置564处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置464处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置364处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置264处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置164处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置64处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:4从位置1处核苷酸至位置1364处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段可以因此还包含seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段可以因此还包含seqidno:6从位置958处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置858处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置758处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置658处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置558处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置458处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置358处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置258处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置158处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置58处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:6从位置1处核苷酸至位置1358处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段可以因此还包含seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸的核苷酸序列。

这种启动子片段可以在slp1转录物的第一atg起始密码子上游至少约400bp、至少约500bp、至少约600bp、至少约700bp、至少约800bp、至少约900bp、至少约1000bp、至少约1100bp、至少约1200bp或至少约1300bp以及slp1基因的第一atg起始密码子下游至少约300bp、至少约400bp、至少约500bp或至少约600bp的内含子并具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。在这类启动子片段中,第一atg起始密码子可以任选地紧邻内含子片段之前存在。与上述启动子片段组合,本发明的启动子片段可以因此包含seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸和从核苷酸位置1418至核苷酸位置1718的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1718处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1818处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置1918处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2018处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置1014处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置914处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置814处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置714处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置614处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置514处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置414处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置314处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置214处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置114处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:3从位置14处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:3从位置1处核苷酸至位置1414处核苷酸和从位置1418处核苷酸至位置2055处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段还可以包含seqidno:4从位置964处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置864处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置764处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置664处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置564处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置464处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置364处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置264处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置164处核苷酸至位置1364处和从核苷酸1368至位置1650处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:4从位置64处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置165处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:4从位置1处核苷酸至位置1364处核苷酸和从位置1368处核苷酸至位置1650处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段还可以包含seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸和从核苷酸位置1369至核苷酸位置1669的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1669处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1769处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1869处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置1969处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置965处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置865处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置765处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置665处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置565处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置465处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置365处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置265处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置165处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:5从位置65处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:5从位置1处核苷酸至位置1365处核苷酸和从位置1369处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段还可以包含seqidno:6从位置958处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置858处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置758处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置658处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置558处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置458处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置358处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置258处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置158处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:6从位置58处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:6从位置1处核苷酸至位置1358处核苷酸和从位置1362处核苷酸至位置1647处核苷酸的核苷酸序列。本发明的启动子片段还可以包含seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1667处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1767处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1867处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置1967处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置963处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置863处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置763处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置663处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置563处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置463处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置363处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置263处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置163处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列、seqidno:7从位置63处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列或seqidno:7从位置1处核苷酸至位置1363处核苷酸和从位置1367处核苷酸至位置2001处核苷酸的核苷酸序列。

可以由本领域技术人员,例如使用从核酸产生的rna积累物分析确定在种子中有功能的启动子片段的启动子活性,其中所述核酸与如本文所述的启动子有效连接,因而与启动子有效连接的核酸可以是与启动子天然连接的核酸,即其表达受该启动子驱动的内源性基因。

可以通过例如使用如本文在实施例中所述的方法,测定其表达天然受本发明启动子驱动的转录物的水平(即内源转录物水平),便利地检验本发明启动子的已鉴定或生成片段的种子优选性和珠柄优选性表达能力。另外,可以通过以下方式便利地检验本发明启动子的已鉴定或生成片段的种子优选性和珠柄优选性表达能力:将这类dna分子有效连接至编码易评定标志物的核苷酸序列,例如β-葡糖醛酸糖苷酶基因,将这种嵌合基因引入植物中并与该标志物在植物的其他部分中表达模式相比,分析该标志物在种子和珠柄中的表达模式。其他候选标志物(或报道基因)是氯霉素乙酰基转移酶(cat)和具有荧光特性的蛋白质,如来自维多利亚多管水母(aequoravictoria)的绿色荧光蛋白(gfp),或具有发光特性的蛋白质(如海肾(renilla)萤光素酶)或细菌lux操纵子。为了限定最小启动子区,通过本领域熟知的重组dna技术,将代表启动子区的dna区段从目的基因的5’区域取出并且与标志物(报道)基因的编码性序列有效连接。报道基因在启动子下游有效连接,从而始于启动子的转录物向报道基因推进。报道基因通常编码容易测量的蛋白质,其包括但不限于氯霉素乙酰基转移酶(cat)、β-葡糖醛酸糖苷酶(gus)、绿色荧光蛋白(gfp)、β-半乳糖苷酶(β-gal)和萤光素酶。可以通过本领域熟知的转染技术,将含有启动子控制下的报道基因的表达盒引入适宜的细胞类型中。为了分析报道蛋白,制备细胞裂解物并且实施本领域熟知的用于报道蛋白的适宜测定法。例如,如果cat是选定的报道基因,则来自细胞的裂解物与同位素标记的氯霉素和乙酰-辅酶a(乙酰-coa)混合,其中所述细胞用含有所研究启动子控制下的cat的构建体转染。cat酶将乙酰基从乙酰-coa转移至氯霉素的2-或3-位置。通过使乙酰化氯霉素与未反应材料分离的薄层色谱法,监测反应。反应产物随后通过放射自显影术可视化。酶活性的水平对应于产生的酶的量,后者转而揭示来自目的启动子或启动子片段的表达水平和种子优选性功能。这种表达水平也可以与其他启动子比较,以确定所研究启动子的相对强度。一旦确认活性和功能,则附加的突变和/或缺失分析可以用来确定启动转录所需要的最小区域和/或序列。因此,可以在启动子区的5'端和/或在启动子区的3'端缺失序列,并引入核苷酸替换。这些构建体随后在细胞中再次引入并确定它们的活性和/或功能。

可以相对于mrna或蛋白质总量,从启动子特异性产生的mrna或蛋白质积累物的量测量其活性或强度。启动子优选地以大于约0.001%、约0.002%、更优选地大于约0.005%总mrna的水平表达有效连接的核酸序列。备选地,启动子的活性或强度可以相对于充分表征的启动子(之前评估其转录活性)表述。

本文中还将显而易见,可以从其他植物分离出等同的种子优选性和珠柄优选性启动子。为此目的,可以使用受seqidno:3至7中任一者的启动子驱动的基因的编码性序列筛选目的作物的基因组文库(例如通过杂交或计算机模拟),分离等同的启动子。当获得编码性序列之间足够的同一性时(例如,高于85%同一性)时,则可以在直向同源基因上游分离启动子区。

对本发明合适是包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的核酸,所述核酸包含与本文中所述的启动子和启动子区或其功能性片段具有至少40%,至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少98%序列同一性的核苷酸序列并且也称作变体。相对于本发明的seqidno:3至7的转录调节性核苷酸序列而言,术语“变体”意指基本上相似的序列。可以使用熟知的分子生物学技术,例如采用如本文先前略述的聚合酶链反应(pcr)和杂交技术,鉴定天然存在的等位基因变体(如这些变体)。变体核苷酸序列也包括合成衍生的核苷酸序列,如,例如通过使用seqidno:3至7中任一者的位点定向诱变所产生的那些。通常,本发明的核苷酸序列变体将与天然(野生型或内源)核苷酸序列或其功能性片段具有至少40%、50%、60%至70%,例如,优选地71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%至79%、通常至少80%,例如,81%至84%、至少85%,例如,86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%至98%和99%核苷酸序列同一性。本文公开的dna分子的衍生物可以包括但不限于,序列缺失、单点或多点突变、特定限制性酶位点处改变、添加功能性元件或其他可以增强或否则改变启动子表达的分子修饰手段。用于获得这类衍生物的技术是本领域熟知(参见,例如,j.f.sambrook,d.w.russell和n.irwin(2000)molecularcloning:alaboratorymanual,第3版,第1、2和3卷,coldspringharborlaboratorypress)。例如,本领域普通技术人员可以在本文公开的启动子内部界定功能性元件并删除任何非必需的元件。可以修饰或组合功能性元件以增加本发明序列对任何具体应用的实用性或其表达。本领域技术人员是熟悉标准来源资料,所述标准来源资料描述构建、操作和分离大分子(例如,dna分子、质粒等)以及产生重组生物和筛选及分离dna分子的具体条件和方法。如本文所用,术语“序列同一性百分数”指在最佳比对的dna的窗口的二个区段之间相同核苷酸的百分数。用于比对比较窗口的最佳序列比对是本领域技术人员熟知的并且可以由以下工具实施:如smith和waterman的局部同源性算法(waterman,m.s.introductiontocomputationalbiology:maps,sequencesandgenomes.chapman&hall.london(1995))、needleman和wunsch的同源性比对算法(j.moi.biol.,48:443-453(1970))、pearson和lipman的相似性检索方法(proc.natl.acad.sci.,85:2444(1988),并且优选地由这些算法的计算机化执行,如作为gcg(注册商标),wisconsinpackage(来自accelrysinc.,sandiego,calif.的注册商标)的部分可获得的gap、bestfit、fasta和tfasta。测试序列和参考序列的已比对区段的“同一性分数”是两个已比对序列共有的相同组分的数目除以参考序列区段(即完整的参考序列或参考序列的更小限定的部分)中组分的总数目。序列同一性百分数表述为同一性分数乘以100。一个或多个dna序列的比较可以是相对于全长dna序列或其部分,或相对于较长的dna序列。

包含与seqidno:3至7中任一者具有至少80%序列同一性的核苷酸序列的核酸因此可以是这样的核酸,其包含与seqidno:3至7中任一者具有至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少98%或100%序列同一性的核苷酸序列。

包含种子优选性启动子的核酸的“功能性片段”指这样的核酸,其包含seqidno:3至7中任一者的或与seqidno:3至7中具有至少80%序列同一性的核酸的一段核酸序列,其仍产生所需的功能,即具有种子优选性启动子活性。本文中提供确定种子优选性启动子活性的测定法。优选地,种子优选性启动子的功能性片段含有保守的启动子基序,例如,如doop(doop.abc.hu,databasesoforthologouspromoters,bartae.等人(2005)nucleicacidsresearchvol.33,d86-d90)中所述的保守启动子基序。功能性片段可以是在slp1转录物的第一atg起始密码子上游至少约400bp、至少约500bp、至少约600bp、至少约700bp、至少约800bp、至少约900bp、至少约1000bp、至少约1100bp、至少约1200bp或至少约1300bp和在slp1基因的第一atg起始密码子下游至少约300bp、至少约400bp、至少约500bp或至少约600bp的片段并且具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

包含seqidno:3至7中任一者的核苷酸序列的还包含至少1个核苷酸直至20个核苷酸、至少1个核苷酸直至15个核苷酸、至少1个核苷酸直至10个核苷酸、至少1个核苷酸直至5个核苷酸、至少1个核苷酸直至4个核苷酸、至少1个核苷酸直至3个核苷酸或甚至至少1个核苷酸直至2个核苷酸插入、缺失、置换的核酸可以覆盖从翻译起始位点起至少约300bp、至少约400bp、至少约500bp、至少约600bp、至少约700bp、至少约800bp、至少约900bp、至少约1000bp、至少约1100bp;至少约1200bp、或至少约1300bp。

在本文公开的启动子序列上鉴定多个高度保守的区域(共有序列)。

本文所述的启动子的变体包括这些变体,所述变体包含已鉴定的共有序列–启动子共有序列(seqidno:18)、utr共有序列1(seqidno:19)、utr共有序列2(seqidno:20)、utr共有序列3(seqidno:21)、内含子共有序列1(seqidno:22)、内含子共有序列2(seqidno:23)和/或内含子共有序列3(seqidno:24),但是另外已经过修饰,以删除序列内部不为启动子按种子优选性和珠柄优选性方式呈现功能所要求的核苷酸片段。例如,可以至少部分删除位于各共有序列之间和/或在转录起点和第一共有序列之间的任何核苷酸片段,以产生比约2kb的seqidno:3、5和7的序列短或比约1.7kb的seqidno:4和6的序列短的核苷酸序列。

“分离的核酸”,与如本文所用的“分离的dna”互换地使用,指不在其天然基因组背景下出现的核酸,无论其长度和序列是什么。分离的dna可以例如指与其基因组背景物理分离的dna,如基因组dna的片段。分离的dna也可以是人工产生的dna,如化学合成的dna,或如借助扩增反应(如本领域熟知的聚合酶链反应(pcr))产生的dna。分离的dna还可以指在其不天然存在的dna背景下存在的dna。例如,分离dna可以指质粒中存在的一段dna。另外,分离的dna可以指另一个与它天然存在的背景相异的染色体背景下(例如在基因组中异于天然位置的另一个位置、在另一个与它天然存在的物种相异的物种的基因组中或在人工染色体中)存在的一段dna。

又一个实施方案提供重组基因,其包含与编码目的表达产物的异源核酸序列有效连接的本发明核酸和任选地转录终止及多聚腺苷化序列、优选地在植物细胞中有功能的转录终止和多聚腺苷化区。在又一个实施方案中,目的表达产物是能够调节基因表达的rna或是蛋白质。

术语“表达产物”指转录过程的产物。所述表达产物可以是转录的rna。可以理解产生的rna是生物活性的rna。所述表达产物也可以是肽、多肽或蛋白质,此时所述生物活性的rna是mrna并且所述蛋白质通过翻译所述mrna来产生。

备选地,与本发明启动子有效连接的异源核酸还可以编码能够调节基因表达的rna。所述能够调节基因表达的rna可以是减少基因表达的rna。所述rna可以减少基因的表达,例如通过rna介导基因沉默机制。

所述能够调节基因表达的rna可以是下调靶基因表达的沉默性rna。如本文所用,“沉默性rna”或“沉默性rna分子”指当引入植物细胞时减少靶基因表达的任何rna分子。这种沉默性rna可以例如是所谓的“反义rna”,因而该rna分子包含与靶核酸的序列、优选靶基因的编码序列的互补物具有95%序列同一性的至少20个连续核苷酸的序列。然而,反义rna也可以针对靶基因的调节序列,包括启动子序列和转录终止信号和多聚腺苷化信号。沉默性rna还包括所谓“有义rna”,因而该rna分子包含与靶核酸的序列具有95%序列同一性的至少20个连续核苷酸的序列。其他沉默性rna可以是“未聚腺苷酸化的rna”,其包含至少20个与靶核酸的互补序列具有95%序列同一性的连续核苷酸,如wo01/12824或us6423885中描述(两份文件均通过引用方式并入本文)。如wo03/076619(通过引用方式并入本文)中所述的又一个类型的沉默性rna是这样的rna分子,其包含至少20个与靶核酸或其互补物的序列具有95%序列同一性的连续核苷酸,并且还包含大部分呈双链的区域,如wo03/076619中所述(包括这样的大部分呈双链的区域,其包含来自马铃薯纺锤形块茎类病毒型类病毒的核定位信号或包含cug三核苷酸重复序列)。沉默性rna也可以是包含如本文定义的有义链和反义链的双链rna,其中有义链和反义链能够彼此碱基配以形成双链rna区域(优选地,有义和反义rna的所述至少20个连续核苷酸彼此互补)。有义区和反义区也可以在一个rna分子内部存在,从而当有义区和反义区形成双链rna区域时,发夹rna(hprna)可以形成。hprna是本领域范围内熟知的(参见,例如通过引用方式并入本文的wo99/53050)。hprna可以分为长hprna,其具有可以基本上互补、但不必要完全互补的长有义区和反义区(一般大于约200bp,范围在200和1000bp之间)。hprna也可以在尺寸上相当小,范围从约30至约42bp,但不大大地长于94bp(参见wo04/073390,其通过引用方式并入本文)。沉默性rna也可以是如在例如wo2005/052170、wo2005/047505或us2005/0144667中所述的人工微rna分子或如wo2006/074400中所述的ta-sirna(全部文件均通过引用方式并入本文)。所述能够调节基因表达的rna也可以是rna核酶。

所述能够调节基因表达的rna可以调节,优选地下调,在种子或珠柄内部包含的其他基因(即靶基因)的表达或甚至在摄食转基因植物的种子的病原体或害虫如病毒、真菌、昆虫、细菌内部存在的基因的表达。

对本发明启动子为异源的核酸序列可以通常是任何核酸序列,所述核酸序列实现需要这类表达调节作用的基因的转录水平增加、改变(例如在不同器官中)或减少。该核酸序列可以例如编码目的蛋白。在种子中可能需要增加或减少其转录水平的示例性基因例如是可以在种子中提供农业或工业上重要的特征的核酸。合适的目的异源核酸序列包括调节赋予疾病抗性的基因表达的核酸、胁迫耐受性基因、涉及脂肪酸生物合成或降解的不同阶段、涉及酰基编辑、涉及贮藏化合物储存或分解的基因、编码环氧酶、羟化酶、细胞色素p450单加氧酶、去饱和酶、生育酚生物合成酶、类胡萝卜素生物合成酶、氨基酸生物合成酶、类固醇途径酶、淀粉支化酶的基因、编码下述蛋白质的基因,所述蛋白质涉及淀粉合成、糖酵解、碳代谢、氧化磷酸戊糖循环、蛋白质合成、细胞器组织化和生物生成、dna代谢、dna复制、细胞周期、细胞组织化和生物生成、细胞增殖、染色体组织化和生物生成、基于微管的过程、基于微管的运动、细胞骨架依赖性胞内转运、细胞骨架组织化和生物生成、染色质装配或解装配、dna依赖性dna复制、染色体组织化和生物生成、dna包装、染色质结构建立和/或维护、调节穿越细胞周期进程、调节细胞周期、核碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢、染色质装配、大分子生物合成、胞内运输、细胞定位建立、细胞定位、核小体装配、大分子代谢或m期;涉及次级代谢的基因或涉及种子和/或种皮结构的基因。

涉及脂肪酸生物合成或降解的基因包括但不限于编码以下者的基因:酰基-coa合成酶、甘油-磷酸酰基转移酶、o-酰基转移酶、溶血磷脂酸酰基转移酶、磷脂酸磷酸酶、二酰甘油酰基转移酶、油酸酯去饱和酶、亚油酸酯去饱和酶、酰基-coa羟化酶、酰基-脂质羟化酶、脂肪酸环氧酶、磷脂:固醇酰基转移酶、磷脂:二酰甘油酰基转移酶、二酰甘油转酰基酶、溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶、磷脂酰胆碱:二酰甘油磷酰胆碱转移酶、酰基-coa延伸酶、酰基-脂质延伸酶、磷脂酰甘油-磷酸合成酶、磷脂酰甘油-磷酸磷酸酶、cdp-二酰甘油合成酶、磷脂酰肌醇合酶、磷脂酰丝氨酸合酶、胆碱激酶、乙醇胺激酶、cdp-胆碱合成酶、cdp-乙醇胺合成酶、磷脂酰丝氨酸脱羧酶、脂加氧酶、磷脂酶、脂肪酶、羧基酯酶、脂肪醇还原酶、蜡酯合酶、双官能酰基转移酶/蜡合酶、酮酰-coa合酶、酮酰-coa还原酶、羟基酰基-coa脱水酶、烯酰-coa还原酶、形成醇的脂酰基-coa还原酶、形成醛的脂酰基-coa还原酶、醛脱羧酶、蜡酯水解酶、甘油-3-p-脱氢酶、cdp-胆碱:1,2-二酰甘油磷酰胆碱转移酶、氧化酶、酮鞘磷脂还原酶、神经酰胺合酶、酰基甘油磷脂酰胆碱酰基转移酶、酰基甘油-磷酸酰基转移酶、磷脂酰乙醇胺n-甲基转移酶、神经酰胺鞘碱去饱和酶、葡糖基神经酰胺合酶、酰基-神经酰胺合酶、三酰甘油脂肪酶、单酰甘油脂肪酶、酰基-coa氧化酶、羟酰基-coa脱氢酶、二烯酰-coa还原酶、脂肪酸ω-醇氧化酶、单酰甘油脂肪酶、酰基-coa氧化酶、羟酰基-coa脱氢酶、二烯酰-coa还原酶、脂肪酸ω-醇氧化酶、脂肪酸/酰基-coa转运蛋白、酰基-coa脱氢酶、二酰甘油-磷酸激酶、溶血性磷脂酸磷酸酶、过氧羟基脂肪酸羟化环氧化酶(peroxygenase);δ4-去饱和酶;δ5-去饱和酶、δ6-去饱和酶;δ9-去饱和酶、δ12-去饱和酶或δ15-去饱和酶。

涉及细胞增殖的基因包括但不限于编码da1(li等人,2008,genesdev22:1331;wo2015/067943)、da2、eod1或eod3(wo2015/022192、pct/gb/2013/050072)的基因。

如本文所用的“转录终止和多聚腺苷化区”是驱动新生rna的切割的序列,此后在所产生的rna3’末端添加植物细胞中有功能的聚腺苷酸尾。植物细胞中有功能的转录终止和多聚腺苷化信号包括但不限于3’nos、3’35s、3’his和3’g7。

与如本文所用的术语“多肽”可互换使用的术语“蛋白质”描述了一组由多于30个氨基酸组成的分子,而术语“肽”描述由至多30个氨基酸组成的分子。蛋白质和肽还可以形成二聚体,三聚物和高级低聚物,即由不止一个(多)肽分子组成。形成这类二聚体、三聚物等的蛋白质或肽分子可以是相同或不相同的。相应的更高阶结构物因此称作同型二聚体或异二聚体、同型三聚体或异三聚体等。术语“蛋白质”和“肽”也指天然修改的蛋白质或肽,其中例如通过糖基化、乙酰化、磷酸化等实现所述修饰。这类修饰是本领域熟知的。

术语“异源”指衍生自不同来源的两个或更多个核酸序列或蛋白质序列之间的关系。例如,如果正常情况下这种组合不存在于自然界,启动子相对于有效连接的dna区域(如编码序列)是异源的。此外,特定序列可以相对于插入该序列的细胞或生物是“异源”的(即不天然存在于这种特定细胞或生物中)。

术语“重组基因”指任何基因,其含有a)dna序列,包括在自然界中并非一起存在的调节序列和编码性序列,或b)编码并不天然毗连的蛋白质部分的序列,或c)并不天然毗连的启动子部分。因此,重组基因可以包含衍生自不同来源的调节序列和编码性序列,或包含衍生自相同来源的调节序列和编码性序列、但其按照与自然界中存在不同的方式排列。

可以在重组载体中提供上文描述的任何启动子和异源核酸序列。重组载体一般按照5'至3'方向包含:指导核酸序列转录的启动子和核酸序列。如需要,重组载体可以进一步包含3'转录终止子、3'多聚腺苷化信号、其他非翻译核酸序列、转运和导引核酸序列,选择标记、增强子和操纵基因。措辞“5'utr”指基因编码区上游的dna非翻译区、或基因编码区的5'并且“3'utr”指基因编码区下游的dna非翻译区或其3'。用于制备重组载体的手段是本领域熟知的。us4971908、us4940835、us4769061和us4757011中描述了用于产生特别适用于植物转化的重组载体的方法。可用于高等植物中表达核酸的常见载体是本领域熟知的并且包括衍生自根癌农杆菌(agrobacteriumtumefaciens)肿瘤诱导(ti)质粒的载体。也可以在重组载体中提供一个或多个额外的启动子。这些启动子可以例如有效连接至上文描述的任何核酸序列,而不限于此。备选地,启动子可以有效连接至其他核酸序列,如编码转运肽、选择标记蛋白质或反义序列的那些。这些额外的启动子可以基于将要插入载体的细胞类型选择。另外,细菌、酵母和植物中发挥作用的启动子均也充分在本领域教授。额外的启动子也可以基于其调节特征选择。这类特征的例子包括增强转录活性、诱导性、组织特异性和发育阶段特异性。

重组载体还可以含有一个或多个额外的核酸序列。这些额外的核酸序列通常可以是适用于重组载体中的任何序列。这些核酸序列包括而不限于上文描述的任何核酸序列及其修饰形式。额外的结构性核酸序列也可以有效连接至前述的任一启动子。一个或多个结构性核酸序列可以各自与独立的启动子有效连接。备选地,结构性核酸序列可以有效连接至单个启动子(即,单个操纵子)。

又一个实施方案提供包含根据本发明的分离核酸或本发明的重组基因的宿主细胞,如大肠杆菌(e.coli)细胞、农杆菌(agrobacterium)细胞、酵母细胞、藻细胞或植物细胞。

也可以向宿主细胞引入其他核酸序列连同(例如,还与本发明载体连接的)启动子和结构性核酸序列。这些其他序列可以包括3'转录终止子、3'多聚腺苷化信号、其他非翻译的核酸序列、转运或导引序列、选择标记、增强子和操纵基因。上文描述了本发明的优选核酸序列,包括重组载体、结构性核酸序列、启动子和其他调节元件。

在其他实施方案中,提供包含本发明重组基因的植物和植物细胞。然而,又一个实施方案提供从本发明植物可获得的种子。在另一个实施方案中,本发明的植物或种子是种子作物植物或种子。

包含本发明重组基因的植物细胞或植物可以是包含重组基因的植物细胞或植物,所述重组基因的启动子或与所述启动子有效连接的异源核酸序列相对于植物细胞是异源的。这类植物细胞或植物可以是其中借助转化引入重组基因的转基因植物。备选地,植物的植物细胞可以包含本发明衍生自相同物种的与也衍生自相同物种的核酸有效连接的启动子,即启动子和有效连接的核酸相对于植物细胞均不是异源的,但是,启动子有效连接至自然界中不与它连接的核酸。重组基因可以借助转化引入在植物或植物细胞中,从而启动子和有效连接的核苷酸均在基因组中它们不天然存在的位置处。备选地,本发明启动子可以按照定向方式整合在植物或植物细胞的基因组中编码目的表达产物的内源核酸上游,即,旨在调节内源性基因的表达模式。按照定向方式整合在内源核酸上游的启动子可以是整合在最初衍生它的植物物种细胞中或异源植物物种的细胞中。备选地,异源核酸可以按照定向方式整合在植物或植物细胞的基因组中本发明启动子下游,从而所述异源核酸按种子优选方式表达。所述异源核酸是相对于启动子为异源的核酸,即启动子与所述异源核酸的组合通常在自然界中不存在。所述异源核酸可以是对其中插入它的所述植物物种为异源的核酸,但是,它还可以在所述植物物种中天然地出现在植物基因组中的不同位置处。可以借助靶向的序列插入,例如使用如wo2005/049842中所述的方法,将所述启动子或所述异源核酸按照定向方式整合在植物中基因组。

包含至少两个本发明重组基因的植物例如是包含第一重组基因和第二重组基因的植物,其中每个重组基因中包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的核酸不同,所述第一重组基因包含与seqidno:3或其功能性片段具有至少95%序列同一性的核苷酸序列,所述第二重组基因包含与seqidno:4至seqidno:7中任一者或其功能性片段具有至少95%序列同一性的核苷酸序列。将显而易见的是,当第一重组基因包含与seqidno:x或其功能性片段具有至少95%序列同一性的核苷酸序列,其中seqidno:x选自seqidno:3至seqidno:7中任一者时,第二重组基因可以包含与除了seqidno:x之外的任一个本发明序列或其功能性片段具有至少95%序列同一性的核苷酸序列。所述植物适合表达具有相同组织特异性、然而没有与反复使用一个启动子相关的不利特征(如基因沉默或包含重组基因的载体重组)的不同基因。本发明的至少两个重组基因可以在所述植物的基因组的一个基因座存在并且可以衍生自相同的转化用dna分子。

本发明的植物可以包含本发明的一个或多个重组基因,但是可以额外含有这样的重组基因,其包含与编码目的表达产物的核酸序列有效连接的核酸,所述核酸包含对其他植物组织如顶端分生组织、花芽、子叶、花、荚果、根和叶为优选或特异的启动子活性。本发明的重组基因和包含了包含另一种启动子活性的核酸的重组基因可以在一个基因座处存在并且可以衍生自相同的转化用dna分子。

又一个实施方案提供一种产生转基因植物的方法,所述方法包括步骤(a)将本发明的重组基因引入或提供给植物细胞以产生转基因细胞;和(b)从所述转基因细胞再生转基因植物。

与本申请相关的“引入”涉及通过人工手段将遗传信息安置在植物细胞或植物中。这可以通过本领域已知的向植物细胞、原生质体、愈伤组织、根、块茎、种子、茎、叶、籽苗、胚、花粉和小孢子、其他植物组织或完整植株引入rna或dna的任何方法实现。“引入”还包括稳定整合入植物的基因组。可以通过转化实施重组基因引入。

本文中术语“转化”涉及将核酸引入(或转移入)接受宿主,如植物或任何植物部分或组织,包括植物细胞、原生质体、愈伤组织、根、块茎、种子、茎、叶、籽苗、胚和花粉。含有转化的核酸序列的植物称作“转基因植物”。“转化的”、“转基因”和“重组”指已经向其中引入异源核酸分子(例如表达盒或重组载体)的宿主生物如植物。核酸可以稳定整合入植物的基因组。

如本文所用,短语“转基因植物”指使得引入的核酸稳定引入植物基因组(例如,胞核或质体基因组)中的植物。换句话说,含有转化的核酸序列的植物称作“转基因植物”。转基因和重组指已经向其中引入异源核酸分子(例如,如本文所述的启动子、嵌合基因或载体)的宿主生物如植物。核酸可以稳定整合入植物的基因组。

转化方法是本领域熟知的并且包括农杆菌介导转化法。例如在美国专利5,004,863、美国专利6,483,013和wo2000/71733中描述了农杆菌介导的棉花转化。也可以通过粒子轰击法转化植物:将金或钨的粒子用dna包被并且随后射入幼小植物细胞或植物胚。这种方法还允许转化植物质体。根椐病毒基因组的性质,病毒转化(转导)法可以用于基因的瞬时或稳定表达。将所需的遗传物质包装成适合的植物病毒并且允许修饰的病毒感染植物。感染植物的子代不含病毒并且也不含插入的基因。用于病毒转化的合适方法例如在wo90/12107、wo03/052108或wo2005/098004中描述或进一步详述。本领域熟知的其他合适方法是微量注射法、完好细胞的电穿孔法、聚乙二醇介导的原生质体转化法、原生质体的电穿孔法、脂质体介导的转化法、硅晶须介导的转化法等。所述转基因可以稳定整合入所述植物细胞的基因组,产生转化的植物细胞。以这种方式获得的转化植物细胞随后可以再生成成熟能育的转化植物。

另外提供是一种实现核酸的种子优选性和珠柄优选性表达的方法,所述方法包括将本发明的重组基因引入植物的基因组,或提供本发明的植物。还提供是一种用于改变植物的种子特性或在植物中产生有商业意义的产品的方法,所述方法包括本发明的重组基因引入植物的基因组,或提供本发明的植物。在另一个实施方案中,所述植物是种子作物植物。

如本文所用的“种子特性”是种子的特性。种子特性可以例如是种子产量、种子贮藏化合物产生、种子化合物积累、种子养分积累;种子小分子养分积累;种子贮藏化合物品质、种子化合物组成、种子品质、生物胁迫耐受性如疾病耐受性、非生物性胁迫耐受性、除草剂耐受性、种子休眠、种子吸胀、种子发芽、种子活力。种子贮藏化合物可以例如是种子油、种子淀粉或种子蛋白质。

可以通过调节各代谢途径如淀粉代谢、糖代谢、肌醇磷酸代谢、糖酵解、氨基酸生物合成、碳代谢、核苷酸代谢、氧化的磷酸戊糖循环、脂肪酸生物合成、蛋白质合成或植酸代谢及调节次级代谢途径,调节种子特性。另一个例子是影响染色质重塑、磷脂生物合成和细胞壁木质化的甲基再循环代谢活性。可以例如通过使用本发明的种子优选性和珠柄优选性启动子,过量表达或下调涉及一个或多个代谢途径的基因,调节这类代谢途径。

如本文所用的产量可以包括收获的植物或植物部分(如种子)的产量,包括种子含油量、种子蛋白质含量、种子重量、种子数目。产量增加可以是每株植物产量增加和每个表面单位栽培用地的产量(如每公顷产量)增加。可以通过调节(例如通过增加种子尺寸或含油量)增加产量,或通过增加生物性和非生物胁迫条件的耐受性和减少瘪籽间接增加产量。

如本文所用品质可以包含种子或籽粒的品质,如有益的碳水化合物组成或水平、有益的氨基酸组成或水平、有益的脂肪酸组成或水平、营养价值、种子和纤维含量。

如本文所用的非生物性胁迫耐受性可以包括对环境胁迫因素如干旱、极端温度(高温或低温)的抗性。

如本文所用的生物性胁迫耐受性可以包括病害抗性,如对真菌性、细菌性、细菌性或病毒性病原体或昆虫的抗性。

还提供是本发明的分离核酸调节植物中有效连接的核酸表达的用途,和本发明的分离核酸或本发明重组基因改变植物的种子特性或在植物中产生有商业意义的产品的用途。在又一个实施方案中,如本文所用的所述植物具有性状,指植物的有益特性,如植物的商业有益特性。

还提供本发明的分离核酸鉴定包含种子优选性和珠柄优选性启动子活性的其他核酸的用途。

本发明启动子还可以用来产生杂合启动子,即含有一个或多个本发明启动子(的部分)和本领域可能新鉴定或已知的其他启动子(的部分)的启动子。这类杂合启动子可以具有优化的组织特异性或表达水平。

又一个实施方案提供一种产生食物、饲料或工业产品的方法,所述方法包括(a)根据本发明获得植物或其部分;和(b)从该植物或其部分制备食物、饲料或工业产品。在另一个实施方案中,所述食物或饲料是油、饼粕、籽粒、淀粉、面粉或蛋白质,或所述工业产品是生物燃料、纤维、工业化学品、药物或营养药。

如本文所用的“种子作物”或“种子作物植物”是为取得其种子或衍生自种子的材料所培育的作物。种子作物的例子是稻、玉米、小麦、大麦、粟、黑麦、燕麦、亚麻荠属植物、两节荠属植物、亚麻属(linum)植物、蓖麻、金盏花、红花、向日葵、大豆、棉花或芸苔属物种(brassicasp.),如欧洲油菜、芥菜、埃塞俄比亚芥(brassicacarinata)、芜青、甘蓝和黑芥(brassicanigra)。

如本文所用的“十字花科(brassicaceae)”或“十字花科(brassicaceae)植物”指属于十字花科(brassicaceae)(也称作十字花科或芥科)的植物。十字花科植物的例子是但不是限于:芸苔属物种,如欧洲油菜、甘蓝、芜青、埃塞俄比亚芥、黑芥和芥菜;萝卜属(raphanus)物种,如鼠尾萝卜(raphanuscaudatus)、野萝卜(raphanusraphanistrum)和萝卜(raphanussativus);紫罗兰属(matthiola)物种;桂竹香属(cheiranthus)物种;亚麻荠属(camelina)物种,如亚麻荠(camelinasativa);两节荠属(crambe)物种,如深海两节荠(crambeabyssinica)和西班牙两节荠(crambehispanica);芝麻菜属(eruca)物种,如芝麻菜(erucavesicaria);白芥属(sinapis)物种如白芥(sinapisalba);二行芥属(diplotaxis)物种;独行菜属(lepidium)物种;豆瓣菜属(nasturtium)物种;诸葛菜属(orychophragmus)物种;辣根属(armoracia)物种、山萮菜属(eutrema)物种;独行菜属(lepidium)物种;和拟南芥属(arabidopsis)物种。

所述十字花科植物可以是芸苔属植物。“芸苔属植物”指异源四倍体或双二倍体欧洲油菜(aacc,2n=38)、芥菜(aabb,2n=36)、埃塞俄比亚芥(bbcc,2n=34)或二倍体芜青(同义词:菜心(b.campestris))(aa,2n=20)、甘蓝(cc,2n=18)或黑芥(bb,2n=16)。

芸苔属物种(brassicasp.)的作物植物例如是欧洲油菜、芥菜、埃塞俄比亚芥、芜青(同义词:菜心)、甘蓝或黑芥。

本发明植物可以另外含有赋予除草剂抗性的内源基因或转基因,如赋予草铵膦(glufosinateammonium)()抗性的bar或pat基因[ep0242236和ep0242246通过引用的方式并入];或者任何修饰的epsps基因,如来自玉米的2mepsps基因[通过引用方式并入的ep0508909和ep0507698],或者赋予草甘膦抗性的草甘膦乙酰转移酶、或草甘膦氧化还原酶,或者赋予溴苯腈抗性的溴苯腈腈水解酶,或赋予针对磺酰脲类、咪唑啉酮类、磺酰氨基羰基三唑啉酮类、三唑并嘧啶类或嘧啶基(氧代/硫代)苯甲酸类的抗性的任何修饰的ahas基因,如目前作为卡诺拉油菜销售的耐受咪唑啉酮的菜籽油菜突变体pm1和pm2。另外,本发明的植物可以另外含有内源基因或转基因,所述内源基因或转基因赋予增加的含油量或改进的油组成,如12:0acp硫酯酶增加以获得高月桂酸酯,赋予授粉控制,如在花药特异性启动子控制下的barnase以获得雄性不育,或在花药特异性启动子控制下的barstar以引起雄性不育的恢复,或如ogura胞质雄性不育和能育性的核恢复子。

本发明的植物或植物种子可以用化学化合物进一步处理,如选自以下名单的化学化合物:

除草剂:烯草酮(clethodim)、二氯吡啶酸(clopyralid)、氯甲草(diclofop)、胺苯磺隆(ethametsulfuron)、吡氟禾草灵(fluazifop)、草铵膦(glufosinate)、草甘膦、吡草胺(metazachlor)、喹草酸(quinmerac)、喹禾灵(quizalofop)、醌肟草(tepraloxydim)、氟乐灵(trifluralin)。

杀真菌剂/pgr:腈嘧菌酯(azoxystrobin)、n-[9-(二氯亚甲基)-1,2,3,4-四氢-1,4-亚甲基萘-5-基]-3-(二氟甲基)-1-甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺(benzovindiflupyr、benzodiflupyr)、bixafen、啶酰菌胺(boscalid)、多菌灵(carbendazim)、萎锈灵(carboxin)、氯化矮壮素(chlormequat-chloride)、盾壳霉(coniothryriumminitans)、环唑醇(cyproconazole)、环丙嘧啶(cyprodinil)、噁醚唑(difenoconazole)、烯酰吗啉(dimethomorph)、醚菌胺(dimoxystrobin)、氧唑菌(epoxiconazole)、噁唑酮菌(famoxadone)、氟啶胺(fluazinam)、咯菌腈(fludioxonil)、氟吡菌胺(fluopicolide)、氟吡菌酰胺(fluopyram)、氟嘧菌酯(fluoxastrobin)、喹唑菌酮(fluquinconazole)、氟硅唑(flusilazole)、fluthianil、粉唑醇(flutriafol)、氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)、异丙定(iprodione)、吡唑萘菌胺(isopyrazam)、精甲霜灵(mefenoxam)、氯化缩节胺(mepiquat-chloride)、甲霜灵(metalaxyl)、环戊唑菌(metconazole)、叉氨苯酰胺(metominostrobin)、多效唑(paclobutrazole)、戊苯吡菌胺(penflufen)、吡噻菌胺(penthiopyrad)、啶氧菌酯(picoxystrobin)、丙氯灵(prochloraz)、丙硫菌唑(prothioconazole)、唑菌胺酯(pyraclostrobin)、氟唑环菌胺(sedaxane)、戊唑醇(tebuconazole)、氟醚唑(tetraconazole)、甲基托布津(thiophanate-methyl)、福美双(thiram)、唑菌醇(triadimenol)、肟菌酯(trifloxystrobin)、坚强芽孢杆菌(bacillusfirmus)、坚强芽孢杆菌(bacillusfirmus)菌株i-1582、枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、枯草芽孢杆菌菌株gb03、枯草芽孢杆菌菌株qst713、短小芽孢杆菌(bacilluspumulis)、短小芽孢杆菌菌株gb34。

杀虫剂:啶虫脒(acetamiprid)、涕灭威(aldicarb)、印楝素(azadirachtin)、克百威(carbofuran)、氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)(rynaxypyr)、可尼丁(clothianidin)、氰虫酰胺(cyantraniliprole)(cyazypyr)、(β-)氟氯氰菊酯((beta-)cyfluthrin)、γ-氯氟氰菊酯(γ-cyhalothrin)、λ-氟氯氰菊酯(λ-cyhalothrin)、氯氰菊酯(cypermethrin)、溴氰菊酯(deltamethrin)、乐果(dimethoate)、呋虫胺(dinetofuran)、乙虫腈(ethiprole)、氟啶虫酰胺(flonicamid)、氟虫双酰胺(flubendiamide)、氟噻虫砜(fluensulfone)、氟吡菌酰胺(fluopyram)、flupyradifurone、氟胺氰菊酯(tau-fluvalinate)、imicyafos、吡虫啉(imidacloprid)、氰氟虫腙(metaflumizone)、甲硫威(methiocarb)、吡蚜酮(pymetrozine)、吡氟喹腙(pyrifluquinazon)、乙基多杀菌素(spinetoram)、艾克敌(spinosad)、螺虫乙酯(spirotetramate)、氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)、噻虫啉(thiacloprid)、噻虫嗪(thiamethoxam)、1-(3-氯吡啶-2-基)-n-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨甲酰基)苯基]-3-{[5-(三氟甲基)-2h-四唑-2-基]甲基}-1h-吡唑-5-甲酰胺、1-(3-氯吡啶-2-基)-n-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨甲酰基)苯基]-3-{[5-(三氟甲基)-1h-四唑-1-基]甲基}-1h-吡唑-5-甲酰胺、1-{2-氟-4-甲基-5-[(2,2,2-三氟乙基)亚磺酰]苯基}-3-(三氟甲基)-1h-1,2,4-三唑-5-胺、(1e)-n-[(6-氯吡啶-3-基)甲基]-n'-氰基-n-(2,2-二氟乙基)乙脒(ethanimidamide)、坚强芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌菌株i-1582、枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌菌株gb03、枯草芽孢杆菌菌株qst713、金龟子绿僵菌(metarhiziumanisopliae)f52。

无论何时提到根据本发明制备的“植物”或“多个植物”时,除非另外说明,否则应当理解本文中还包括植物部分(细胞、组织或器官、种荚、种子、分开的部分如根、叶、花、花粉等)、植物的仍保留亲本的区别特征的子代、如通过自交或杂交获得的种子,例如(通过两个近交亲本系杂交获得的)杂种、杂交植物和从中衍生的植物部分。

在一些实施方案中,本发明的植物细胞以及根据本发明的方法产生的植物细胞可以是非繁殖性细胞。

根据本发明获得的转化植物可以在常规育种方案中用来产生具有相同特征的更多植物,或用来在相同或相关植物物种的其它品种中或在杂交植物中引入相同特征。获得的植物还可以用于产生繁殖材料。本发明的植物还可以用来产生通过本发明方法获得的植物的配子、种子(包括碾碎的种子和种籽饼)、种子油、胚、合胚或体细胞胚、后代或杂种。还涵盖从本发明植物获得的种子。

如本文所用,“产生繁殖材料”指本领域已知的产生其他植物、植物部分或种子的任何手段并且尤其包括营养性繁殖方法(例如空中压条法或地面压条法、分株、嫁(芽)接、微繁殖,匍匐茎或长匐茎、贮藏器官如鳞茎、球茎、块茎和根状茎、striking或插条、双鳞片)、有性繁殖(与另一株植物杂交)和无性繁殖(例如无融合生殖、体细胞杂交)。

如本文所用,“包含”应解释为特指存在如所提到的特征、整数、步骤或组分,但是不排除存在或附加一种或多种特征、整数、步骤或组分或它们的群组。因此,例如,包含一个核苷酸序列或氨基酸序列的核酸或蛋白质可以包含比实际所引述更多的核苷酸或氨基酸,即,包含于更大的核酸或蛋白质中。包含以结构方式或功能方式定义的核酸的嵌合基因可以包含额外的dna区域等。

另外,预计本公开的发明在其他的种子作物植物物种中产生相似结果。特别地,预计它在大豆中驱动种子优选性和珠柄优选性表达。还预计它在小麦中驱动种子优选性和珠柄优选性表达。公开的启动子可以在棉花中导致种子优选性和珠柄优选性表达。

在45千字节(大小如microsoft中所测量)、含有24个序列seqidno:1至seqidno:24并且名为“bcs16-2003_st25.txt”的文件中所含的序列表在此通过电子提交方式提交并且通过引用的方式并入本文。

在说明书和实施例中参考以下序列:

序列

seqidno:1:t-dnapslp1bna::gus的核苷酸序列。

seqidno:2:t-dnapslp1内含子bna::gus的核苷酸序列。

seqidno:3:启动子区pslp1内含子bna的核苷酸序列。

seqidno:4:启动子区pslp1内含子bnc的核苷酸序列。

seqidno:5:启动子区pslp1内含子br的核苷酸序列。

seqidno:6:启动子区pslp1内含子bo的核苷酸序列。

seqidno:7:启动子区pslp1内含子bja的核苷酸序列。

seqidno:8:slp1bna的氨基酸序列。

seqidno:9:slp1bnc的氨基酸序列。

seqidno:10:slp1br的氨基酸序列。

seqidno:11:slp1bo的氨基酸序列。

seqidno:12:slp1bja的氨基酸序列。

seqidno:13:slp1bna的编码序列的核苷酸序列。

seqidno:14:slp1bnc的编码序列的核苷酸序列。

seqidno:15:slp1br的编码序列的核苷酸序列。

seqidno:16:slp1bo的编码序列的核苷酸序列。

seqidno:17:slp1bja的编码序列的核苷酸序列。

seqidno:18:启动子共有序列。

seqidno:19:utr共有序列1。

seqidno:20:utr共有序列2。

seqidno:21:utr共有序列3。

seqidno:22:内含子共有序列1。

seqidno:23:内含子共有序列2。

seqidno:24:内含子共有序列3。

实施例

除非在实施例中另外指出,否则全部重组dna技术按照sambrook和russell(2001)molecularcloning:alaboratorymanual,第3版,coldspringharborlaboratorypress,ny中、ausubel等人(1994)currentprotocolsinmolecularbiology,currentprotocols,usa第1和第2卷中和brown(1998)molecularbiologylabfax,第2版,academicpress(uk)的第1和第2卷中所述的标准方案实施。在biosscientificpublicationsltd(uk)和blackwellscientificpublications,uk联合出版的plantmolecularbiologylabfax(1993)(r.d.d.croy)中描述了用于植物分子操作的标准材料和方法。用于聚合酶链反应的标准材料和方法可以在dieffenbach和dveksler(1995)pcrprimer:alaboratorymanual,coldspringharborlaboratorypress中并在mcpherson等人(2000)pcr-basics:frombackgroundtobench,第1版,德国springerverlag中找到。

实施例1-产生欧洲油菜pslp1bna启动子片段与gus报道基因有效连接的表达构建体(pslp1bna:gus和pslp1内含子bna::gus)

因为slp1基因结构含有紧邻翻译起点后的内含子(图1),所以假设启动子活性可能需要这个内含子。因此,产生具有或没有这个第一内含子的表达构建体。

在含有bar选择标记盒(seqidno:1的位置3894至6404)的载体中装配从内部形成的欧洲油菜株系分离的欧洲油菜pslp1bna启动子的启动子序列(seqidno:3的位置1至1414或seqidno:1的5’至3’位置139至1552)、带内含子的gus基因(β-葡糖醛酸糖苷酶)(seqidno:1的5’至3’位置1553至3553)和根癌农杆菌章鱼碱的tl-dna基因7的3'非翻译区(utr)片段(seqidno:1的5’至3’位置3610至3813),以产生t-dnapslp1bna::gus(seqidno:1)。

在含有bar选择标记盒(seqidno:2的位置4532至7042)的载体中装配从内部形成的欧洲油菜株系分离的欧洲油菜slp1bna启动子的启动子序列加第一内含子(seqidno:3或seqidno:2的5’至3’位置139至2193)、带内含子的gus基因(β-葡糖醛酸糖苷酶)(seqidno:2的5’至3’位置2194至4191)和根癌农杆菌章鱼碱的tl-dna基因7的3'非翻译区(utr)片段(seqidno:2的5’至3’位置4248至4451),以产生t-dnapslp1内含子bna::gus(seqidno:2)。

实施例2-产生包含pslp1bna::gus或pslp1内含子bna::gus的转基因植物

在下一个步骤中,包含实施例1的表达盒即pslp1bna::gus和pslp1内含子bna::gus的重组载体用来稳定转化欧洲油菜。

实施例3-pslp1bna::gus和pslp1bnaintron::gus在欧洲油菜中的植物中表达模式

根据jasik等人2011方法监测欧洲油菜种子的不同组织中pslp1bna::gus和pslp1内含子bna::gus的植物中表达模式。

图2提供对转基因系的种皮和胚中gus标记情况的半定量评估,所述转基因系携带pslp1bna::gus或pslp1内含子bna::gust-dna。对于两种构建体,胚和种皮中均检出gus染色。对于两种构建体,胚中染色的强度随着胚历经各发育阶段推进而增加,换而言之,表达水平在晚期高于早期。与之相反,在种皮中,该标记在早期最强烈并且然后随着胚走成熟而下降。尽管两个构建体均赋予相同的表达模式,携带t-dnapslp1内含子bna::gus的株系具有中度表达水平,而携带t-dnapslp1bna::gus的株系具有微弱表达水平。翻译起点atg后内含子的存在增加表达水平达至少3倍,直至超过10倍。

图3显示在种子发育早期(小图a和b)和晚期(小图c)时胚乳和种皮中报道基因的gus标记情况。在早期,胚乳和种皮均被标记,强度大致相同。近视图显示种皮的外珠被比内珠被更强烈地着染。在早期,pslp1内含子bna启动子片段的活性在胚乳和种皮中为中度。晚期时种皮和胚乳的近视图显示,gus标记出现在外珠被中,但是不出现在内珠被中,也不出现在胚乳残余物中。图3进一步显示珠柄中报道基因的gus标记情况。用携带pslp1bna::gust-dna的株系获得相同的结果,尽管强度较弱。

还在评估的非种子组织,即柄、幼荚果、花(花托和花梗)和叶中检测到某种gus活性,但是在较低的水平,至少2倍弱于种子中的和珠柄组织中的水平,因而证实启动子pslp1内含子bna的种子优选性和珠柄优选性。

实施例4-鉴定slp1的欧洲油菜第二拷贝和芜青、甘蓝和芥菜中的slp1直向同源物

通过针对欧洲油菜、芜青、甘蓝和芥菜序列内部数据库blast检索slp1bna的编码性序列,获得slp1的欧洲油菜第二拷贝以及芜青、甘蓝和芥菜中直向同源物的序列。

seqidno:13至seqidno:17中给出以这种方式获得的核苷酸序列。这些核苷酸序列翻译成氨基酸序列,分别在seqidno:8至seqidno:12中给出。

在芜青中,结果显示2拷贝的slp1存在于基因组中二个不同的染色体上。由于包含该启动子和这些基因的两个基因组片段的核苷酸序列100%相同,所以核苷酸序列和氨基酸序列仅提供一次。在芥菜中,未鉴定slp1的b拷贝的起始密码子。这个拷贝因此视为假基因并且不进一步加以研究。

图6显示检索的氨基酸序列的比对结果。这些序列中任何二者共有至少97%序列同一性。

实施例5-从不同芸苔属组织分离rna

以下组织分离自欧洲油菜:

a.33天播种后(das)的顶端分生组织(包括最小叶)(am33)

b.大花芽(>5mm)42das(bfb42)

c.子叶(带下胚轴)10das(ctyl10)

d.展开花52das(of52)

e.荚果14-20das(pod2)

f.荚果21-25das(pod3)

g.根14das(ro2w)

h.小花芽≤5mm42das(sfb42)

i.开花后(daf)14-20天的种子(种子2)

j.种子21-25daf(种子3)

k.种子26-30daf(种子4)

l.种子31-35daf(种子5)

m.种子42daf(种子6)

n.种子49daf(种子7)

o.柄14das(st2w)

p.柄33das(st5w)

q.幼叶33das(紧邻顶端分生组织≤3cm叶)(yl33)

以下组织分离自芥菜:

a.22天播种后(das)的顶端分生组织(包括最小叶)(am22)

b.大花芽(>5mm)35das(bfb35)

c.子叶(带下胚轴)8das(ctyl8)

d.展开花35das(of35)

e.荚果14-20das(pod2)

f.荚果21-25das(pod3)

g.荚果26-30das(pod4)

h.荚果31-35das(pod5)

i.根14das(ro2w)

j.小花芽≤5mm35das(sfb35)

k.开花后(daf)14-20天的种子(种子2)

l.种子21-25daf(种子3)

m.种子26-30daf(种子4)

n.种子31-35daf(种子5)

o.种子42daf(种子6)

p.种子49daf(种子7)

q.柄14das(st2w)

r.柄22das(st3w)

s.幼叶22das(紧邻顶端分生组织≤3cm叶)(yl22)

t.老叶22das(ol22)

根据标准方法从不同组织分离总rna。

在我们的生长条件下,胚发育阶段和选择的时间点之间的对应性如下:

a.在10和13daf之间:鱼雷期

b.种子2或在14和20daf之间:“拐杖”子叶期

c.种子3或在21和25daf之间:卷曲子叶期

d.种子4和种子5或在26和35daf之间:绿色子叶期

e.种子6和种子7或在36daf后:成熟胚

实施例6-欧洲油菜slp1的不同拷贝及芜青、甘蓝和芥菜中其直向同源物的计算机表达分析

图5显示不同组织中如实施例5中分离的slp1的不同欧洲油菜(a和b)、甘蓝(c)、芜青(d)和芥菜(e)拷贝的内源转录物的相对表达水平。

slp1bna转录物(小图a)在种子组织(种子2至种子7)中明确地检出并且在其他组织中仅依稀可检出。这个结果证实,如植物中所测定,pslp1内含子bna具有种子优选性启动子活性。

slp1bnc转录物(小图b)在种子组织(种子2至种子7)中明确地检出并且在其他组织中仅依稀可检出。这个结果证实,如植物中所测定,pslp1内含子bnc具有种子优选性启动子活性。

slp1br转录物(小图c)在种子组织(种子2至种子7)中明确地检出并且在其他组织中仅依稀可检出。这个结果证实,如植物中所测定,pslp1内含子br具有种子优选性启动子活性。

slp1bo转录物(小图d)在种子组织(种子2至种子7)中明确地检出并且在其他组织中仅依稀可检出。这个结果证实,如植物中所测定,pslp1内含子bo具有种子优选性启动子活性。

slp1bja转录物(小图e)在种子组织(种子2、种子4、种子6和种子7)中明确地检出并且在其他组织中仅依稀可检出。这个结果证实,如植物中所测定,pslp1内含子bja具有种子优选性启动子活性。

实施例7-来自芜青、芥菜、甘蓝和欧洲油菜的slp1基因的启动子和第一内含子的序列分析

对于鉴定的不同slp1基因,翻译起点上游并包括第一内含子的基因组dna序列从欧洲油菜、芜青、甘蓝和芥菜序列内部数据库取回。seqidno:4至seqidno:7中给出以这种方式获得的核苷酸序列。

图6显示启动子序列(seqidno:3至seqidno:7)的翻译起点上游的约400bp序列的比对结果。在这个区域内,这些启动子共有令人惊讶地高水平的保守。鉴定到四个共有序列。本文所述的启动子各自包含以下共有序列:

a.在seqidno:18中给出启动子共有序列;

b.在seqidno:19中给出utr共有序列1;

c.在seqidno:20中给出utr共有序列2;

d.在seqidno:21中给出utr共有序列3。

这些共有序列在全部分析的本文所述的启动子序列中的存在显示,这些共有序列是观察到的种子优选性和珠柄优选性表达模式必需的。

因此,由于pslp1bnc(seqidno:4的位置1至1364)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子bnc(seqidno:4)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故也可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1br(seqidno:5的位置1至1365)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故也可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子br(seqidno:5)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故也可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1bo(seqidno:6的位置1至1358)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子bo(seqidno:6)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1bja(seqidno:7的位置1至1363)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子bja(seqidno:7)序列包含启动子共有序列和3utr共有序列,故可以得出结论,它具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

更广义地,这些结果表明,包含启动子共有序列和3utr共有序列的芸苔属启动子将具有种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

图7显示启动子序列(seqidno:3至seqidno:7)的内含子序列的大约前300bp的比对结果。在这个区域内,这个内含子共有令人惊讶地高水平的保守。在这个第一内含子中鉴定到三个共有序列。本文所述的启动子各自包含以下共有序列:

a.在seqidno:22中给出内含子共有序列1;

b.在seqidno:23中给出内含子共有序列2;

c.在seqidno:24中给出内含子共有序列3。

这些共有序列在全部分析的本文所述的内含子序列中的存在显示,这些共有序列可能是与无第一内含子情况下实现的表达水平相比,观察到的表达水平增加必需的。

因此,由于pslp1内含子bnc中的内含子(seqidno:4的位置1368至1650)包含内含子共有序列1至3,可以得出结论,pslp1内含子bnc具有比pslp1bnc(seqidno:4的位置1至1364)更高(至少3倍,直至10倍)的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子br中的内含子(seqidno:5的位置1369至2001)包含内含子共有序列1至3,可以得出结论,pslp1内含子br(seqidno:5)具有比pslp1br(seqidno:5的位置1至1365)更高(至少3倍,直至10倍)的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子bo中的内含子(seqidno:6的位置1362至1647)包含内含子共有序列1至3,可以得出结论,pslp1内含子bo(seqidno:6)具有比pslp1bo(seqidno:6的位置1至1358)更高(至少3倍,直至10倍)的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。由于pslp1内含子bja中的内含子(seqidno:7的位置1367至2001)包含内含子共有序列1至3,可以得出结论,pslp1内含子bja(seqidno:7)具有比pslp1bja(seqidno:7的位置1至1363)更高(至少3倍,直至10倍)的种子优选性和珠柄优选性启动子活性。

更广义地,这些结果表明,包含了含有内含子共有序列1至3的内含子的芸苔属启动子将具有比无这种内含子的相同芸苔属启动子更高(至少3倍,直至10倍)的启动子活性。

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