一种巴戟天ges基因的启动子proges及其制备方法和应用-凯发k8娱乐

本发明属于基因工程和生物，涉及一种巴戟天ges基因的启动子proges及其制备方法和应用。

背景技术：

1、启动子是调控基因转录表达最重要的调控元件，决定基因表达的转录效率，主要包括核心启动子区域和启动子调控区，其中核心启动子区包含有必需的 tata-box 和caat-box，而启动子调控区位于核心启动子上游5'端，主要包括增强或阻遏转录效率的调控序列、响应环境胁迫或植物激素的顺式调控元件等。启动子及其顺式作用元件的结构和功能对基因转录表达的调控及组织特异性表达至关重要。启动子广泛应用于植物生物技术和合成生物学，是研究基因的功能、提高活性成分产量、诱导外源蛋白表达的必要调控工具。

2、目前在植物基因工程和合成生物学表达系统中，使用最广泛的异源启动子是来自花椰菜花叶病毒的camv35s启动子和玉米ubiquitin基因启动子ubi。例如，在水稻、拟南芥、烟草、番茄等植物中，使用camv35s和ubi启动子驱动相关基因表达提高其抗逆性、产量等。然而，在异源表达系统中使用异源启动子经常出现启始转录效率低、无转录活性或基因沉默等现象，从而影响目标基因的转录表达水平。例如，在单子叶植物中，camv35s启动子存在转录活性低和基因沉默等问题；在巴戟天中，ubi启动子存在启动子活性不稳定的现象。在异源表达系统中使用内源或近源物种的启动子，有利于受体细胞调控因子识别启动子上的调控元件，减少基因沉默现象。因此，植物中内源性强启动子的研究越来越受到关注，迫切需要新的内源性强启动子，以提高关键结构基因的高效表达，进而促进底物的转化率和有效成分产量的积累、增强植物的抗逆性以及提高作物产量等。

3、毛状根表达体系已经被广泛应用在药用植物的基础研究和应用领域，是药用植物基因功能验证和生产活性成分的理想平台。国内外已经有上百种药用植物成功建立毛状根的诱导和培养体系，利用毛状根体系已经实现多种具有药用价值的次生代谢产物的生产，如黄酮类、生物碱类、蒽醌类、皂苷类、萜类等，其中人参毛状根已经实现了人参皂苷的商业化大规模生产。环烯醚萜是巴戟天中起抗炎镇痛、抗类风湿性关节炎、抗骨质疏松症和防治骨丢失作用的主要活性成分。巴戟天的毛状根表达体系和遗传转化体系已经成熟，然而目前尚未见巴戟天内源性强启动子的相关报道。因此，挖掘具有高活性的巴戟天内源启动子，应用于巴戟天的基因功能研究、遗传育种以及合成生物学，具有重要的研究意义及应用价值。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种巴戟天ges基因的启动子proges及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种巴戟天ges基因的启动子proges，所述的巴戟天ges基因的启动子proges的核苷酸序列如seq id no:1所示。

4、一种巴戟天ges基因的启动子proges的制备方法，包括如下步骤：

5、（1）提取巴戟天基因组dna；

6、（2）以巴戟天基因组dna为模板，通过引物组合proges-f/proges-r，pcr扩增巴戟天ges基因的启动子proges，其中，

7、如seq id no:2所示，proges-f的序列为（5'-3'）：tgactttaaaccctaacaccgtttatc；

8、如seq id no:3所示，proges-r的序列为（5'-3'）：gttttttttctcctctattttttgcgct；

9、（3）采用琼脂糖凝胶回收试剂盒从pcr产物回收巴戟天ges基因的启动子proges片段。

10、步骤（1）中，取巴戟天组培苗叶片0.5 g，置于液氮中研磨成粉末，随后采用植物基因组dna 提取试剂盒提取巴戟天基因组dna。

11、步骤（2）中，pcr反应条件：95 ℃，预变性3 min；95 ℃，变性15 s；57 ℃，退火20s；72 ℃，延伸90 s；扩增35个循环；72 ℃，终延伸10 min。

12、步骤（2）中，采用的pcr反应体系中，反应组分及其加入量如下：

13、2×phanta max buffer加入25 μl；

14、10 mm each的dntp mix加入1 μl；

15、phanta max super-fidelity dna polymerase加入1 μl；

16、浓度为10 μm 的proges-f加入2 μl；

17、浓度为10 μm 的proges-r加入2 μl；

18、巴戟天基因组dna加入100 ng；

19、ddh20补足至50 μl。

20、所述的巴戟天ges基因的启动子proges在启动目的基因表达中的应用。

21、所述的巴戟天ges基因的启动子proges在植物基因工程中的应用。

22、所述的巴戟天ges基因的启动子proges在合成生物学中的应用。

23、与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

24、本发明提供了一种巴戟天内源强启动子proges，启动子proges不仅可以响应环境和激素处理在巴戟天中调控基因表达，还可以在本氏烟、拟南芥等模式植物中高效稳定的驱动基因表达。本发明为使用基因工程技术或合成生物学技术进行定向遗传改良和提高目标活性成分提供了极具应用潜力的基因表达调控元件。

技术特征：

1.一种巴戟天ges基因的启动子proges，其特征在于，所述的巴戟天ges基因的启动子proges的核苷酸序列如seq id no:1所示。

2.一种巴戟天ges基因的启动子proges的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的巴戟天ges基因的启动子proges的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，取巴戟天组培苗叶片0.5 g，置于液氮中研磨成粉末，随后采用植物基因组dna 提取试剂盒提取巴戟天基因组dna。

4.如权利要求2所述的巴戟天ges基因的启动子proges的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，pcr反应条件：95 ℃，预变性3 min；95 ℃，变性15 s；57 ℃，退火20 s；72 ℃，延伸90 s；扩增35个循环；72 ℃，终延伸10 min。

5.如权利要求2所述的巴戟天ges基因的启动子proges的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，采用的pcr反应体系中，反应组分及其加入量如下：

6.如权利要求1所述的巴戟天ges基因的启动子proges在启动目的基因表达中的应用。

7.如权利要求1所述的巴戟天ges基因的启动子proges在植物基因工程中的应用。

8.如权利要求1所述的巴戟天ges基因的启动子proges在合成生物学中的应用。

技术总结
本发明公开了一种巴戟天ges基因的启动子proges及其制备方法和应用。其制备方法包括如下步骤：提取巴戟天基因组dna；以巴戟天基因组dna为模板，通过引物组合proges‑f/proges‑r，pcr扩增巴戟天ges基因的启动子proges；采用琼脂糖凝胶回收试剂盒从pcr产物回收巴戟天ges基因的启动子proges片段。启动子proges是巴戟天内源强启动子，不仅可以响应环境和激素处理在巴戟天中调控基因表达，还可以在本氏烟、拟南芥等模式植物中高效稳定的驱动基因表达。本发明为使用基因工程技术或合成生物学技术进行定向遗传改良和提高目标活性成分提供了极具应用潜力的基因表达调控元件。

技术研发人员：徐世强,王继华
受保护的技术使用者：广东省农业科学院作物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17