专利名称：植物基因启动子及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物基因启动子及其用途。 参考文献
参考文献的提及不一定指示它与本发明的专利性相关。
1. Imin N, Kerim T， Rolfe BG， Weinman JJ (2004) Effect of early cold stress on the maturation of rice anthers. /Vo/eom/cs 4: 1873-1882;
2. Aloni B， Peet M, Pharr M， Kami L (2001) The effect of high temperature and high atmospheric C02 on carbohydrate changes in bell pepper (Caj w'ci/m pollen in relation to its germination. Physiol Plant 112: 505-512;
3. Pressman E, Peet MM, Pharr DM (2002) The effect of heat stress on tomato pollen characteristics is associated with changes in carbohydrate concentration in the developing anthers. Ann Bot (Lond) 90: 631-636;
4. German MA, Asher I, Petreikov M， Dai N， Schaffer AA, Granot D (2004) Cloning, expression and characterization of _LeFiJi3, the fourth tomato (I^coperWcow escw/ewfww Mill.) gene encoding fructokinase. Plant Science 166: 285-291
5. Kandel-Kiir M， Damari-Weissler H, German MA， Gidoni D， Mett A, Belausov E, Petreikov M, Adir N, and Granot D (2006). Two newly identified membrane-associated and plastidic tomato HXKs: characteristics, predicted structure and intracellular localization. Planta 224,1341-1352.6. German MA, Dai N, Chmelnitsky I, Sobolev I, Salts Y, Barg R, Schaffer AA, Granot D (2002) ie尸ilK^， a novel tomato (Z^coperw.cow escw/e"fw附 Mill.) fructokinase specifically expressed in stamens. Plant Science 163: 607-613;
7. Kami, L and Aloni, B (2002) Fructokinase and hexokinase from pollen grains of bell pepper (C"jw'c am w, L): possible role in pollen germination under conditions of high temperature and C02 enrichment; Annals of Botany, v,卯(5):607-612;
8. Dai N, Schaffer A, Petreikov M, Shahak Y, Giller Y, Ratoer K, Levine A, Granot D (1999) Overexpression of Jra6油戸fs Ae;x:ofo:mwe in tomato plants inhibits growth, reduces photosynthesis, and induces rapid senescence. Plant Cell 11: 1253-1266.
背景技术：
负责在升高的温度下番茄农作物产量减少的主要因素是花粉发育 和萌发的损害。这种因素称为高温应激(HTS)。对高温最敏感的花期 是减数分裂(开花前8-9天)和受精(开花后1-3天)。在芸苔属(^yww^ ) 中，来自暴露于4天HTS (35°C )的植物的花粉具有比来自对照生长 植物的花粉(59.2% )更低的体外萌发率(17.5% )。较低的萌发率与 体外萌发于23T还是35。C进行无关。也对于其他植物物种报道了指出 雄性生殖器官对热应激最敏感的类似发现。
尽管由于HTS的雄性不育已在众多植物中观察到，但受影响的生 物化学或发育途径仍不明了。类似地，尽管关于营养组织对环境应激 的应答了解甚多，但就花粉产生防御应答的能力而言可用的信息极少。 在应激的存在或不存在下总体花粉蛋白质表达概况的比较分析是可以 帮助解决这些缺点的一种方法。迄今为止，只存在对花粉蛋白质组特 异的极少的综合分析，并且仅有一种此种分析处理温度应激[l]。在这 个研究中，稻花药的总体蛋白质表达概况在冷应激下进行分析，并且 发现70个蛋白质斑点是差异展示的。到目前为止的少数证据看起来指 出花粉粒不仅不诱导在应激的营养组织中正常发现的蛋白质，而且有 害作用主要在翻译和翻译后水平上发生。
碳水化合物在花粉发育、萌发和受精中起关键作用，充当用于代
5谢、结构、贮藏和可能信号传导功能的营养物。在许多植物包括番茄 和芸苔属中，转运的糖主要是蔗糖。蔗糖经由质外体间隙的卸载途径 对于共质体分离的细胞例如发育中的花粉是强制性的，所述细胞接受 其来自绒毡层和周围小腔流体的碳水化合物供应。转运的蔗糖从韧皮 部的筛分子释放到花药壁层和绒毡层质外体内，可能经由蔗糖转运蛋 白。释放的蔗糖分子可能遵循下述途径中的任一或两者1.进入花粉
库(sink)细胞的细胞溶胶且由蔗糖合酶(SuSy)切割成果糖和UDP-葡萄糖(UDPG); 2.通过细胞外(质外体)转化酶不可逆地水解成葡 萄糖和果糖-与细胞壁离子结合。所得到的己糖单体，葡萄糖和果糖随 后通过己糖转运蛋白吸收到库细胞内。
花粉萌发和管生长也高度依赖于糖的可用性，因为在这个过程中 的主要代谢活性是将形成延伸细胞壁的聚合物的生物合成。尽管原生 质体的体积在自花粉管向前移动以来的延伸过程中不显著改变，但细
胞壁形成在顶点上持续扩展的固定管。在单个花粉管在番茄和芸苔属 雌蕊中必须在短时间内达到约1厘米的总长的条件下，细胞壁前体的 供应需要是连续的和非常快速的。为了支持这种高水平的碳水化合物 合成，花粉管使用可以包括蔗糖、淀粉、植酸和脂质的2种贮藏储备 物，这依赖于糖的种类和外部来源。在体外生长中的花粉管中，关于 外部碳源的需要显示随着时间推移增加，因为内部贮藏被耗尽。有效 的糖代谢因此对于受精过程的成功是关键的。
在许多植物物种中，雄配子体发育的应激诱导的损害在花药和发 育中的花粉中的碳水化合物代谢中的紊乱之后[2]。在番茄中，HTS引 起发育中的未成熟的番茄花粉的淀粉水平和成熟的花粉粒的可溶糖浓 度中的减少。这伴随有产生的花粉粒数目中的减少，升高数目的不能 存活的花粉，和存活花粉萌发能力中的降低[3]。
蔑糖合酶(SuSy)和转化酶两者切割蔗糖以产生己糖，葡萄糖和 果糖，在它们可以进一步代谢前，其必须通过己糖磷酸化酶(己糖激 酶)进行磷酸化。己糖磷酸化酶的特征在于它们对各种糖的特定亲和 力。己糖激酶(HXK)使葡萄糖和果糖磷酸化，而果糖激酶(FRK) 仅使果糖磷酸化。FRKs对果糖的亲和力比HXKs对果糖的那种高1至 2个数量级。磷酸化的糖(磷酸己糖)可以进入糖酵解或戊糖磷酸途径， 或可以转化且作为淀粉贮藏。通过蔗糖经由SuSy切割产生的尿苷二磷酸葡糖(UDPG)也可以用于细胞壁、纤维素或淀粉合成。
在番茄植物中鉴定了 4种HXK基因和4种FRK基因(LeF/ f) [4, 5]。所有4种HXK和3种FRK基因(丄eFi^7-3 )在所有植物组 织中以不同水平表达[4, 5]。然而，第4种近期克隆的果糖激酶丄e/^^/ 在花药和花粉中以为其他HXK和FRK基因中的任何一种的100倍的 水平专一表达[6](主要在成熟和萌发中的花粉中，也在发育中的花粉 中)。
Karni, L和Aloni, B. [7]研究了在其发育期间在胡椒花中果糖激 酶(FRK)和己糖激酶活性中的变化，且研究了这些酶在决定在高温 和C02富集下的花粉萌发能力中的可能作用，先前显示改变胡椒花粉 中的糖浓度。他们的结果暗示花粉和花药FRK可能在花粉萌发的调节 中起作用，可能通过提供果糖-6-磷酸用于糖酵解，或通过转化成UDPG 以支持用于花粉管生长的细胞壁材料的生物合成。
发明概述
在本发明的一个方面，提供了包含下述之一的分离的多核苷酸序 列(a)LeFRK4启动子；和(b)其的功能部分，其是经修饰的LeFRK4 启动子，其中一个或多个核苷酸碱基已被置换或缺失，或已向其添加 一个或多个核苷酸碱基，其中经修饰的启动子的特异性启动子活性与 所述LeFRK4启动子的那种基本上相同。
术语"LeFRK4启动子"包括由图6中所示的序列的核苷酸1-2488 (SEQ. ID. NO: 1)组成的序列。在优选实施方案中，该术语指图6 中所示的序列的核苷酸1175-2488 (SEQ. ID. NO: 2)。应当指出在 LeFRK4基因开始处的14bp序列(图6中的bp 2489-2502 )明显不表 达，且可能是5' UTR序列。启动子核苷酸序列1175-2488( SEQ. ID. NO: 2)已于2006年3月19日保藏在Genbank,且已给予登记号DQ453118。
在LeFRK4启动子背景中的术语"特异性启动子活性"包括至少下 述特征
1. 启动子驱动基因表达的能力，优选可能编码糖激酶且具体地己 糖激酶和/或果糖激酶的基因； —
2. 启动子主要且优选专 一地在植物的花药和花粉部分中是活性
的；在经修饰的LeFRK4启动子的背景中的术语"基本上相同的"意指 经修饰的启动子具有拥有上文定义的其特征中的至少一种，且优选2 种的特异性启动子活性，其水平为未修饰的天然启动子活性的至少80 %、更优选至少85%、再更优选至少90%、甚至更优选至少95%、最 优选至少98% 。
本发明中还包括了包含本发明启动子的载体，优选表达载体。在
如PVX、 pJLX、 pBI121、 pART7/27、 pRT104等。各种异源核酸序列 或基因可以插入载体内，以便与启动子可操作地连接且在启动子的控 制下。在优选实施方案中，异源基因编码涉及糖代谢的蛋白质，例如 转化酶、蔗糖合酶或葡萄糖转运蛋白。在最优选的实施方案中，异源 基因编码糖激酶，例如己糖激酶、果糖激酶、岩藻糖激酶(fucokinase) 或半乳糖激酶(GalK)。
异源基因还可以是具有特殊目的的可变基因，例如证实启动子表 达的报道基因。在生产雄性不育植物的情况下，外来基因可以是降解 花粉的发育或萌发的基因。
本发明的进一步的实施方案包括由本发明的载体转化的宿主细 胞。在优选实施方案中，宿主细胞是植物细胞，优选花粉或花药细胞。 本发明的再进一步的实施方案是包含本发明的宿主细胞的转基因植 物。
本发明的启动子可以在植物遗传学的各种应用中使用。应用之一 在下文详细描述。
其他可能的应用是(1)通过可破坏花粉或花药发育的各种基因 (例如RNA酶、蛋白酶、毒素或其他基因)的特异性表达引起雄性不 育。雄性不育是对于杂种种子生产的所需性状，且可以节省商业企业 种子中通常使用的费力的不育化法；和(2)消除花粉发育以阻止或减 少变应原性花粉组分或由花粉引起的变应性作用。
在本发明的第二个方面，提供了用于保护植物不受高温应激(HTS ) 的方法，其包括用多核苷酸序列转化植物，其中所述多核苷酸序列包 含编码在花药和/或花粉特异性启动子控制下的糖激酶的核苷酸序列， 从而产生具有对HTS改善的耐受性的转化植物。
在优选实施方案中，特异性启动子包含LeFRK4启动子。在另一个优选实施方案中，糖激酶是己糖激酶或果糖激酶。在另外其他优选 的实施方案中，植物是番茄、黄瓜、胡椒、夏南瓜、玉蜀黍、棉花、 亚麻、小麦、稻、茄子、瓜或芸苔属、或对HTS易感的任何其他植物。 在本发明的第三个方面，提供了用于引起雄性不育的方法，其包 括用多核苷酸序列转化植物，其中所述多核普酸序列包含在花药和/或 花粉特异性启动子控制下能够破坏花粉或花药发育的核苷酸序列，从
而引起雄性不育。在优选实施方案中，特异性启动子包含LeFRK4启 动子。
附图简述
为了理解本发明且了解其如何可以在实践中实施，现在将参考附 图仅作为非限制性例子描述优选实施方案，其中
图1是显示HTS对花粉发育和萌发的作用的条形图。在正常 (28。C/22。C-日/夜)或高(32/36°C)温度下生长几周的番茄植物的花 粉进行收集，且在低(23。C)和高(32。C)温度下萌发。如Pressman E, Moshkovitch H， Rosenfeld K， Shaked R, Gamliel B和Aloni B ( 1998 ), Influence of low night temperatures on sweet pepper flower quality and the effect of repeated pollinations, with viable pollen, on fruit setting. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 73: 131-136 中所述用 Alexander试剂染色后，花粉生存力在显微镜下进行评分。存活花粉包 括萌发和染色颗粒；
图2是显示35S::AtHXKl在花药和花粉中的表达的条形图。鼠耳 芥属(爿ra^Jo;wz;0己糖激酶A/ttX7在番茄植物中在35S启动子下的 表达在成熟花粉、花药(不含花粉)和萌发花粉中进行测定。表达通 过实时PCR用J^/^X/特异性引物进行测定，且对持家基因亲环蛋白 的表达进行标准化(类似结果在用rRNA标准化后获得)；
图3包括照片和条形图且显示HTS对花粉萌发的作用。对照番茄 植物(MP, w.t.)和超表达A/MX/的独立的同基因转基因番茄系 (HK37、 HK4和HK38 )在正常(A) ( 28°C/22°C-日/夜)或高(B) (32/36°C )温度下生长几周。HK4和HK38植物具有A/ttX/的高表 达，而HK37植物具有中等表达水平[8]。花粉进行收集且在低(23°C ) 和高(32°C)温度下萌发。花粉生存力如图1中所述进行评分；图4显示举例说明各种糖代谢基因在番茄花药和花粉中的相对表
达的条形图。丄eFi^:是果糖激酶，Le/KX是己糖激酶，7TT7、 L/"5-<S 是转化酶，Sz^y是蔗糖合酶，且丄eG丄r是质体葡萄糖转运蛋白。基因 表达通过实时PCR用基因特异性引物进行测定，且对作为持家基因的 亲环蛋白进行标准化。具有字母H的样品取自在HTS ( 32/36°C)下生 长的植物；
图5是显示/^ra^:.v^Z/;^X7对花粉萌发的作用的条形图。对照番 茄植物(MP)和超表达/^eraW」///X《/的原始(To)独立的同基因转 基因番茄系(命名为PFH系1-8)在正常(28。C/22。C-日/夜)温度下生 长。花粉进行收集且在低(23°C)和高(32°C)温度下萌发。花粉生 存力如图1中所述进行评分；和
图6显示包含2488 bp的Z^PA^/启动子，随后为丄e/^^/基因的 cDNA序列(bp 2489-3821 )的核苦酸序列。如下所示启动子使用合适 的引物由BAC集落进行测序。
示例性实施方案的详述
缩写列表
CaMV - 花椰菜花叶病毒 FRK - 果糖激酶 Fm6p - 果糖6-磷酸 Glc6P - 葡萄糖6-磷酸 HXK - 己糖激酶
Z^7/ZA7， 2, 3, 4 -番茄(丄.eww/e"^w )己糖激酶l、 2、 3和
丄e/WA7, 2, 3, 4 - 番茄果糖激酶l、 2、 3和4 PCR - 聚合酶链反应 SuSy - 蔗糖合酶 UDP-葡糖-尿苷酰二磷酸葡糖生长培养基列表
1/2 x MSO: 2.3gr/L M扁hige和Skoog ( MS )盐
3%蔗糖
0.8 %琼脂
pH5.8
Do: 4.3gr/LMS盐 3%葡萄糖 lmg/L玉米素 0.8 %琼脂 pH5.8
Dl: 4.3gr/LMS盐 3%葡萄糖 lmg/L玉米素 0.8 %琼脂 100mg/L卡那霉素 300mg/L carbenecelin pH5.8
MSR: 4.3gr/LMS盐
3%葡萄糖
lmg/L IB A
0.8 %琼脂
pH5.8
LB: 10gr/L胰蛋白胨 5gr/L酵母提取物 5gr/L NaCl 15gr/L琼脂引物
1. LeHXKl fw: GGACTTGCTGGGAGAGGAGT (SEQ.ID.NO: 3);
2. LeHXKl rev: AAGGTACATTGAATGAGAGGCA (SEQ. ID NO:4);
3. LeHXK2fW: GTCCTCCCATCTTCCCTTG (SEQ. ID NO:5);
4. LeHXK2跳CCCAAGTACATACCAGAACAT (SEQ. ID NO:6);
5. LeHXK3 f\v: GCGATATTATCACCTCTCGTG (SEQ. ID NO:7);
6. LeHXK3 rev: CTGCTTCTCTCCGTCTTTAAA (SEQ. ID NO:8);
7. LeHXK4 fw: GCTGAGGACACCTGATATATG (SEQ. ID NO:9);
8. LeHXK4 rev: GATCGGATTTTACCCCAGCTA (SEQ. ID NO: 10);
9. LeFRKl fw: CTCCGTTACATATCTGATCCT (SEQ. ID NO:l 1);
10. LeFRKl rev: GACAGCATTGAAGTCACCTT (SEQ. ID NO: 12);
11. LeFRK2 fw: TTGTTGGTGCCCTTCTAACCA (SEQ. ID NO: 13);
12. LeFRK2 rev: ACGATGTTTCTATGCTCCTCCCT (SEQ. ID NO: 14);
13. LeFRK3 fw: TTACGGAGCCATGCAAATCAG (SEQ. ID NO:15);
14. LeFRK3 rev: GCCACAATGGAAGCCCTCAATT (SEQ. ID NO: 16);
15. LeFRK4 fw: GGTGATGCATTTGTTGGTGGAC (SEQ. ID NO:17);
16. LeFRK4 rev: GCTGTGGCACCATCCAATATTT (SEQ. ID NO:18);
1217. TIV1 GAAGTGGACAAAGTCGCGCTT (SEQ. ID N0:19);
18. TIV1 rev: CTGGCGTTAGCTCAGATAGCGT (SEQ, IDNO:20);
19. Lin5 fw: GAACTGAGTTTCGCGATCCAACT (SEQ. ID N021);
20. Lin5 rev: TGAAGTGGATGTTGGGCTTTG (SEQ. ID NO:22);
21. Lin6 fw: ACCCAAAAGGAGCAACATGG (SEQ. ID NO:23);
22. Lin6 rev: CCTGGTAAGATTGTGGCTGACC (SEQ, ID NO:24);
23. Lin7 fW: TTGTTTGGGCTCATTCCGTT (SEQ'. ID NO:25);
24. Lin7 rev: CCGGTGTACAAGATGACTGGCT (SEQ. ID NO:26);
25. Lin8 AACCCGCAATCTATCCATCCA (SEQ. ID NO:27);
26. Lin8 rev: TCCGCTGGGATTGCATAGTTT (SEQ. ID NO:28);
27. SuSyl fw: TTCACCATGGCAAGATTGGAC (SEQ. ID NO:29);
28. SuSyl rev: TCTCTGCCTGCTCTTCCAAGTC (SEQ. ID NO:30);
29. SuSy2 fw: CATCACCAGCACATTCCAGGA (SEQ. IDNO:31);
30. SuSy2 rev: AGCTCCAGGTGAGACGATGTTG (SEQ. ID NO:32);
31. LeGT fW: GGGTTGCTGAGGTTATGAGTGATT (SEQ. ID NO:33);
32. LeGT rev: AGCTGCACCAACGCTAACAA (SEQ. ID NO:34);
33. Cyclo CGTCGTGTTTGGACAAGTTG (SEQ. ID NO:35);
34. Cyclo rev: CCGCAGTCAGCAATAACCA (SEQ. ID NO:36);
35. Fk4102: ATCGAGTTTACTAGAAGAGGA (SEQ. ID NO:37);
36. Fk4128: GGTGAACATATAGAGCTCTTGCTT (SEQ. ID NO:38);
37. Fkpro656: GCATATCAACTCTAAATCACGAAG (SEQ. IDNO:39);
38. Fkpro659: GATGCATATCAACTCTAAATCACG (SEQ. ID NO:40);
39. Fkpro776: TGAAGAAGAC丁AGAGGAATTCCCT (SEQ. ID NO:41);
40. LeFRK4pro fW: AGGTTCTAGAGCTCTCCGGAAA (SEQ. ID NO:42);
41. LeFRK4pro rev: GATCGGTCAAGAATAACAGGG (SEQ, ID NO:43);
42. LeFRK4pro f\v: ACCACTAGATATCCTAAGTAGTA (SEQ. ID NO:44);
43. AtHXKl fw: GCGGGAAGCAAGAGCGTGTT (SEQ. ID NO:45》'
44. AtHXKl rev: CTCCTCGGGTTGCTATGATG (SEQ. ID NO:46);
实施例
1. HTS对花粉发育和萌发的作用
HTS对花粉发育和萌发的作用在图1中得到证实。在正常温度(28/22 °C日/夜)下生长的番茄植物的花粉在23 °C下萌发后具有良好的 生存力，并且在32。C下萌发后具有显著减少的生存力，指出HTS对花 粉萌发的负作用。在高温(32/36°C)下生长的植物的花粉当在23。C下 萌发时也显示较低的生存力，指出HTS对花粉发育的持续负作用。
2. A/ttX/的超表达改善番茄花粉在HTS下的发育和萌发
为了研究己糖磷酸化在测定花粉的萌发能力中的重要性，花粉萌 发对在CaMV 35S启动子控制下超表达鼠耳芥属己糖激酶基因 ( "&,A/ttX/)的番茄植物进行分析[8]。尽管以前的报道 声称这种启动子在番茄花粉中仅具有可忽略的表达，但发现 35S::A/ttX/构建体在花粉中表达，与关于番茄和其他植物物种的公开 结果一致[Duck NB, Folk WR ( 1994 ) Hsp70 heat shock protein cognate is expressed and stored in developing tomato pollen. Plant Mol Biol 26: 1031-1039],以及在空番茄花药和在23。C或32。C下萌发的花粉中表达 (图2)。因为CaMV 35S启动子在所有植物器官中表达，所以鼠耳芥 属v4///AX/在这种启动子下的表达加速叶衰老且抑制生长[8]。然而， 在高(32°C )温度下生长或萌发时，超表达的番茄植物的花粉 具有明显更高的生存力，与A/ttX/表达的出现正相关(图3)。尽管 HK37、 HK4和HK38植物具有较少的光合能力，但与对照植物不同， 在HTS ( 32/38°C)下生长后它们仍能够结出果实。这些结果强烈暗示 在花药和花粉中的己糖磷酸化可能影响花粉的萌发潜能，且突出使用 花药和花粉特异性启动子以驱动表达的需要。
3. Z^F^K4在成熟和萌发番茄花粉中高表达
近来，在雄蕊中专一表达的果糖激酶基因丄e7^^/得到克隆[6]。 相对于其他3种FRK基因(Le/^f/、 2f口3)、 4种已知的HXK基因 (丄e/KX/")、 5种转化酶基因(TIV1， W5-S)和2种SuSy基因 (Sz^W-2),丄ei^^/的表达在发育中的和萌发花粉中进行分析。发现 丄e/^A^是迄今为止在成熟和萌发番茄花粉中最丰富表达的基因(图 4)。丄e/^^^也在发育中的花粉粒和花药的其他部分中表达，尽管水平 较低(未显示)。Z^PA^/启动子因此应是驱动花药和花粉特异性表达 的良好候选物。
4. 丄e7^^/启动子的分离及其驱动A/ttX/和丄eF欣/表达的用途 丄eF尺《4的优选启动子区(SEQ.ID.NO: 2 )进行分离且与A/7^X/
14和i^/^K/连接以获得/^eraw.^///XO和尸i慮w:丄e/^^/构建体。为 了解决2种AtHXKl活性——葡萄糖或果糖磷酸化中的哪一种有助于 HTS抗性，应比4交在丄e/^^/启动子控制下表达y^/ttX/和丄e/^《/的 植物的HTS抗性。为了减少共抑制的可能性，应使用丄eKRA7，它在 花药和花粉中的正常表达相对低。丄eFA尺/应优选超过丄eFi^2和 丄e/^f3,因为与后面的酶不同(但如同LeFA^0， Z^FA〖/不受果糖 阻遏且可能进 一 步增强果糖磷酸化。
尸LeFi^.'.^/^X/和尸z^股4::Z^P服/构建体已用于产生约30种转 基因番茄植物/构建体。表达尸z^欣4.V^/ttX/的To植物的起始分析已 显示独立的转基因植物在高温下萌发后显示高花粉生存力(图5)。此 外，与用HK植物(在CaMV35S启动子表达的植物)观察到 的生长抑制不同，表达尸iera^.'」"QX/的植物显示完全正常的生长和 发育(未显示)。
权利要求
1. 一种分离的多核苷酸序列，其包含下述之一(a)LeFRK4启动子；和(b)经修饰的LeFRK4启动子，其中一个或多个核苷酸碱基已被置换或缺失，或已向其添加一个或多个核苷酸碱基，其中所述经修饰的启动子的特异性启动子活性与所述LeFRK4启动子的那种基本上相同。
2. —种载体，其包含权利要求1的多核苷酸序列。
3. 根据权利要求2的载体，其中权利要求1的多核苷酸序列与异 源基因可操作地连接。
4. 权利要求3的载体，其中所述异源基因编码涉及糖代谢的蛋白质。
5. 权利要求4的载体，其中所述异源基因编码转化酶、蔗糖合酶、 葡萄糖转运蛋白或糖激酶。
6. 权利要求5的载体，其中所述糖激酶是己糖激酶、果糖激酶、 岩藻糖激酶或半乳糖激酶。
7. —种宿主细胞，其包含权利要求2-6中任一项的载体。
8. —种转基因植物，其包含权利要求7的宿主细胞。
9. 一种用于保护植物不受高温应激(HTS)的方法，其包括用多 核普酸序列转化所述植物，其中所述多核苦酸序列包含编码在花药和/ 或花粉特异性启动子控制下的糖激酶的核苷酸序列，从而产生具有对 HTS改善的耐受性的转化植物。
10. 权利要求9的方法，其中所述糖激酶是己糖激酶、岩藻糖激酶、 半乳糖激酶或果糖激酶。
11. 权利要求9或10的方法，其中所述花药和/或花粉特异性启动 子是LeFRK4启动子。
12. 权利要求9-11中任一项的方法，其中所述植物选自对HTS易 感的植物。
13. 权利要求12的方法，其中所述植物选自番茄、黄瓜、胡椒、 夏南瓜、玉蜀黍、棉花、亚麻、小麦、稻、茄子、瓜和芸苔属。
14. 一种用于在植物中引起雄性不育的方法，其包括用多核苷酸序 列转化所述植物，其中所述多核苷酸序列包含在花药和/或花粉特异性启动子控制下能够破坏花粉或花药发育的核苷酸序列，从而引起雄性 不育。
15. 权利要求14的方法，其中所述多核苷酸序列编码RNA酶、蛋 白酶或毒素。
16. 权利要求14或15的方法，其中所述花药和/或花粉特异性启 动子是LeFRK4启动子。
全文摘要
用于保护植物不受高温应激(HTS)的方法，其包括用多核苷酸序列转化植物。多核苷酸序列包含编码在花药和/或花粉特异性启动子控制下的糖激酶的核苷酸序列，从而产生具有对HTS改善的耐受性的转化植物。还公开了LeFRK4启动子的多核苷酸序列。
文档编号C12N15/82GK101466838SQ200780021605
公开日2009年6月24日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年4月11日
发明者D·斯沃茨伯格, D·格拉诺特, M·杰曼 申请人:以色列国家农业和农村发展农业研究组织沃尔坎尼中心