植物维管组织特异表达启动子ProVNS11及其应用

本发明属于植物基因工程，尤其涉及植物维管组织特异表达启动子provns11及其应用。

背景技术：

1、在植物基因工程的研究中利用特异启动子来驱动靶基因特异性表达于木本植物，可以有效地发挥目的基因的作用并改良植物性状。木质部指维管植物体内具有输导和机械作用的一种复合组织，由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等组成。木质部与韧皮部结合组成维管束，分布在植物体内形成维管系统。木质部是树干的主要组成部分，具有重要的经济价值。对木质部特异启动子的研究是植物生长发育和生理研究的重要方面，对于研究木材形成过程中基因间的相互作用，阐明基因的功能，从而有目的调控木材形成，在改良木材材性方面具有重要的实践意义，所以与木质部相关的基因工程已经成为加快森林树木遗传育种的可行方法。然而，目前用于森林树木的基因工程技术通常使用camv 35s等连续表达启动子，这可能会通过将基因引入非靶组织而导致意想不到的后果。因此，开发林木特异性的启动子，进行针对性、精准的设计育种势在必行。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了植物维管组织特异表达启动子provns11及其应用，本发明提供组织特异表达启动子能够有效在杨树维管组织中特异性表达，可以在特定组织中特异性地发挥外源基因表达产物的功能，调控外源基因在植物维管组织中持续地表达。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种植物维管组织特异表达启动子provns11，所述维管组织特异表达启动子provns11的核苷酸序列如seq id no.1所示。

3、优选的，所述维管组织特异表达启动子provns11在杨树维管组织中特异表达。

4、优选的，所述维管组织特异表达启动子provns11在杨树木质部中特异表达。

5、本发明还提供了所述植物维管组织特异表达启动子provns11在调控目的基因在杨树维管组织中特异表达中的应用。

6、本发明还提供了所述植物维管组织特异表达启动子provns11在植物遗传改良中的应用，所述植物为杨树。

7、本发明还提供了含有所述植物维管组织特异表达启动子provns11的表达盒。

8、本发明还提供了含有所述植物维管组织特异表达启动子provns11的重组表达载体。

9、本发明还提供了含有所述植物维管组织特异表达启动子provns11的工程菌。

10、本发明还提供了一种培育转基因植物的方法，包括将所述维管组织特异表达启动子provns11、所述表达盒、所述重组表达载体或所述工程菌转入植物中的步骤；所述植物为杨树。

11、本发明还提供了所述表达盒、所述重组表达载体或所述工程菌在调控目的基因在杨树维管组织中特异表达中的应用。

12、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

13、本发明的杨树维管组织特异性表达启动子provns11来源于银腺杨‘84k’基因组dna，所述杨树维管组织特异性表达启动子provns11片段大小为1983bp，具有以下特点：（1）位于pop_a14g044976基因的5’端及其上游；（2）碱基长度为1983bp；（3）具有引发转录的必要位点及转录起始点；（4）在杨树维管组织中特异性表达，调控外源基因在植物特定组织器官中持续地表达，避免能源浪费并增加转基因的效果，减少了基因因为组成性表达而引起的植株矮化、基因沉默等问题，不仅可以为转基因杨树育种服务，也可以为长远的启动子改造和设计储备资源服务。本发明还公开了含有组织特异性表达启动provns11的重组表达载体，在重组表达载体的组织特异性表达启动子provns11调控下使下游基因在植物维管组织中特异性表达，为植物基因工程领域研究基因在植物维管组织中高效、稳定、特异性地表达提供了工具，具有广泛的应用前景。

14、通过杨树维管组织特异性启动子provns11的研究，利用特异启动子provns11驱动目的基因在木质部中进行表达，可有针对性地研究该目的基因在木质部发育、物质运输等过程中的具体功能，进而揭示植物生长发育的分子机制。通过使用木质部特异启动子调控与木材品质相关的基因表达，如参与木质素合成、纤维素沉积等过程的基因，可实现对木材品质的定向改良，从而满足不同工业领域对木材品质的多样化需求。此外，利用木质部特异启动子调控相关基因的表达，还可以提高木质部中生物质的产量和质量，同时增强生物质的可降解性，从而显著提高生物能源的生产效率和降低生产成本，推动生物能源产业的快速发展。这将为木本木本植物木质部发育和木材形成的分子机制提供新的科学理论基础和实际应用价值，为速生林木树种材性改良的分子品种设计提供相关的理论和技术支持。

技术特征：

1.一种植物维管组织特异表达启动子provns11，其特征在于，所述维管组织特异表达启动子provns11的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述维管组织特异表达启动子provns11，其特征在于，所述维管组织特异表达启动子provns11在杨树维管组织中特异表达。

3.根据权利要求1所述维管组织特异表达启动子provns11，其特征在于，所述维管组织特异表达启动子provns11在杨树木质部中特异表达。

4.如权利要求1所述植物维管组织特异表达启动子provns11在调控目的基因在杨树维管组织中特异表达中的应用。

5.如权利要求1所述植物维管组织特异表达启动子provns11在植物遗传改良中的应用，其特征在于，所述植物为杨树。

6.含有权利要求1所述植物维管组织特异表达启动子provns11的表达盒。

7.含有权利要求1所述植物维管组织特异表达启动子provns11的重组表达载体。

8.含有权利要求1所述植物维管组织特异表达启动子provns11的工程菌。

9.一种培育转基因植物的方法，其特征在于，包括将权利要求1所述维管组织特异表达启动子provns11、权利要求6所述表达盒、权利要求7所述重组表达载体或权利要求8所述工程菌转入植物中的步骤；所述植物为杨树。

10.如权利要求6所述表达盒、权利要求7所述重组表达载体或权利要求8所述工程菌在调控目的基因在杨树维管组织中特异表达中的应用。

技术总结
本发明公开了植物维管组织特异表达启动子ProVNS11及其应用，属于植物基因工程技术领域，提供了一种植物维管组织特异表达启动子ProVNS11，所述维管组织特异表达启动子ProVNS11的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明提供杨树维管组织特异表达启动子ProVNS11，能够有效在杨树维管组织中特异性表达，可以在特定组织中特异性地发挥外源基因表达产物的功能，调控外源基因在植物维管组织中持续地表达。

技术研发人员：张进,项珩喆,安轶,卢孟柱
受保护的技术使用者：浙江农林大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24