CN104762303A - 植物镉诱导表达启动子CdS1及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植物镉诱导表达启动子CdS1及其应用，所述植物镉诱导表达启动子CdS1能够驱动目的基因在镉诱导条件下表达。更具体而言，本发明的启动子包含SEQ ID No:1所示的DNA序列或其同源物、衍生物。在应用中，本发明的启动子可以与具有改善植物的耐镉或抗镉性状的基因结合使用，将本发明的启动子与耐镉或抗镉基因相连接导入植物中，并驱动耐镉或抗镉基因在植物的根、茎、叶或其他部位表达，可以提高植物的耐镉或抗镉性能。比如，如果将本发明的启动子与抑制植物镉吸收的基因相连接，诱导该基因在高镉环境下集中表达，可以减少植物对镉的吸收，进而降低食品中的镉含量。因此，从环境安全和食品安全两个角度来讲，本发明的启动子都具有极高的商业价值。

Description

植物镉诱导表达启动子CdS1及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术和植物基因工程技术领域。具体而言，本发明涉及一种植物镉诱导表达启动子及其应用，该启动子能够对重金属镉进行强烈响应进而在植物转基因调控体系中驱动目标基因在植株中表达。

背景技术

镉(Cd)是动植物生长发育的非必需元素，且具有很强的毒性。与其它重金属元素相比，它在环境中活性较强，因此在绿色植物中富集系数较大，往往在不影响植物正常生长的情况下，植物可积累较高浓度的镉(Cd)，然后通过食物链进入人体，引起健康问题。镉(Cd)在人体中可存留几年，乃至数十年，长期食用高镉(Cd)浓度的植物食品，将导致慢性中毒。镉(Cd)在人体中主要蓄积于肾和肝脏中，当超过一定含量时会引起骨痛病，肾损伤，甚至致癌、致畸等(Gunilla,2002)。如20世纪60年代日本发现的“骨痛病”，就是由镉污染而引发的公害病。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，恰被认为是镉(Cd)吸收最强的大宗谷类作物(Chancyetal.,2004)。当镉(Cd)浓度高到一定含量时，水稻会出现受害的症状，表现为植株矮小，茎生长缓慢，叶片变窄、失绿、卷曲，叶片干重、鲜重降低，根系干重、鲜重降低等，严重受害时，根系少而短，呈褐色，根毛发育不良(廖自基，1992)；在生理生化方面，多表现为叶绿素含量下降，光合作用、蒸腾作用和RuBP羧化酶活性等受到抑制，引起氧化胁迫、膜以及DNA损伤等。

然而，水稻对镉(Cd)的积累，品种间存在着明显差异(Zhang等；2000)，不管是根膜、根部还是地上部分，镉(Cd)积累均存在着显著差异(李花粉等，1998；刘敏超等，2001)。其中以根富集镉(Cd)的能力最强，一般以根>茎叶>籽粒的顺序递减。水稻各器官重金属元素的分布也因不同生育时期而异。衣纯真等(1996)研究表明，水稻开花期地上部吸收的镉(Cd)，有74.9％分布在叶中，25.1％分布在茎中；到成熟期，叶占51.9％，茎中占37.3％，谷壳占3.4％，糙米占6.9％。

植物抗镉(Cd)机制主要包括镉的解毒和转运两个方面(Heiss等，1999；Heiss等，2003)，涉及植物的硫代谢、氧化胁迫防卫和对镉的束缚、隔离及外排等过程。目前水稻中已克隆一些耐镉(Cd)基因，如OsHMA2、OsHMA3、OsHMA9、OsNRAMP1、OsIRT1等。过表达或干扰这些基因能改变水稻的耐Cd性。早期的转基因研究中，常利用组成型强表达启动子驱动这些基因，以提高某一个或几个功能基因的表达水平，进而实现目标性状的改良。这种外源基因的持续高强度表达，可能会破坏相关的代谢平衡，并造成一些不必要的能量浪费，严重时会影响作物生长发育。且加大了潜在的环境和食品安全性风险。相反，诱导型启动子则可以驱动目标基因，在合适的时间和空间上，以合适的水平表达，能够减免上述风险。因此，对诱导型启动子的发现和研究，将有助于转基因技术的进步。而目前现有技术中对诱导型启动子，尤其是能够对重金属进行响应的诱导型启动子的研究明显不足。目前所发现的对重金属进行响应的启动子寥寥无几。

发明内容

本发明的目的是提供一种驱动外源基因在植物中诱导表达的启动子、获得含有该启动子序列的重组载体以及该启动子的应用。其中，本文中所涉及的“植物”是指单子叶植物，例如水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦，优选为水稻。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种植物镉诱导表达启动子，其特征在于，所述植物镉诱导表达启动子能够驱动目的基因在镉诱导条件下表达。

进一步地，所述植物镉诱导表达启动子的DNA序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列有至少80％同源性；

或者，所述植物镉诱导表达启动子为在SEQ ID No:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或衍生物；

或者，所述植物镉诱导表达启动子具有与SEQ ID No:1所示的DNA序列杂交的产物。这些植物镉诱导表达启动子序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列具有类似功能，即驱动目标基因在植物中表达。

进一步地，所述植物镉诱导表达启动子的DNA序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列有至少90％的同源性。

进一步地，所述植物诱导表达启动子由SEQ ID No:1所示的DNA序列构成。

另一方面，本发明提供一种表达盒，其特征在于，所述表达盒包含所述的植物镉诱导表达启动子。

另一方面，本发明提供一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含所述的植物镉诱导表达启动子，在所述重组表达载体中，所述植物镉诱导表达启动子连接于载体中待表达的基因序列的上游。

进一步地，所述待表达的基因为Gus基因，或者提高植物耐重金属性能的基因。优选地，为耐镉或抗镉相关基因。

另一方面，本发明提供一种转化子，其特征在于，所述转化子包含所述的植物镉诱导表达启动子、所述的表达盒、或所述的重组表达载体。其中，所述转化子优选为转基因细胞系、愈伤组织或植株。

另一方面，本发明提供一种所述的植物镉诱导表达启动子在培育转基因植物中的应用，其特征在于，所述应用包括：将所述植物镉诱导表达启动子连接于载体中待表达的基因序列上游，从而构建重组表达载体；将所述重组表达载体转化到植物细胞、组织或器官中进行培育。

进一步地，所述应用用于改良植物生长特性，所述植物为单子叶植物：水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦。

本发明序列表中SEQ ID No:1所示的DNA序列为来源于日本晴水稻(Oryza sativa L cv.Nipponbare)的镉诱导表达启动子，本文中称为CdS1或启动子CdS1。

所述重组表达载体为将SEQ ID No:1所示的序列即CdS1或启动子CdS1构建于pCAMBIA1391中得到的重组表达载体，本文中称为pCAMBIA1391-CdS1。

本发明中所提供的启动子的DNA序列为序列表中SEQ ID No：1，需要说明的是：序列表中SEQ ID No：1中，序列开头部分的“ATGCCCCAGTGATTTCTACGAT”为获得启动子过程中使用的正向引物的留存序列，共计22bp；序列末尾部分的“AAACAGCAAGACACAATACACA”为获得启动子过程中使用的反向引物的留存序列(该留存序列与反向引物的相应序列互补)，共计22bp；该DNA序列中剩余的部分则为获自日本晴水稻中的DNA序列。需要强调的是，本文中所提到的启动子既可以指上述整个DNA序列，也可以指去除上述引物留存序列后的DNA序列。

综上所述，本发明的发明人利用SEQ ID No:2所示的正向引物以及SEQ ID No:3所示反向引物从日本晴水稻(Oryza sativa L cv.Nipponbare)中分离克隆Cd S1基因上游包括转录起始位点在内的1739bp的DNA序列。通过将该启动子转入水稻愈伤组织中，获得相应的转基因水稻植株。对转基因水稻进行镉胁迫处理，检测处理前后转基因植株中各组织的Gus基因表达定量发现，与未处理的各部位相比，镉处理后各部位上的Gus基因表达水平明显提高，从而证明该1739bp的序列在镉诱导处理时具有驱动基因表达的活性。

在应用中，可以将耐镉或抗镉基因与本发明的启动子相连，并转入到植物中，当植物遇到镉侵袭时，本发明的启动子诱导耐镉或抗镉基因集中表达，从而增强植株的耐镉性能。或者，可以将本发明的启动子与抑制镉吸收的基因相连，从而，当环境中镉含量增加时，诱导该基因表达，抑制植物对镉的吸收。

技术效果

通过本发明的启动子Cd S1序列可与植物双元表达载体连接，用于取代组成型启动子。本发明鉴定了一个镉(Cd)诱导表达的水稻特异基因的启动子，该启动子Cd S1能够调控基因在镉诱导情况下集中强烈表达，在实际应用中具有显著价值，因此，将其应用于调控抗镉(Cd)相关基因在水稻中的表达，能显著提高水稻的抗镉(Cd)性，对培育耐镉(Cd)水稻品种具有重要意义。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为将Cd S1启动子构建于pCAMBIA1391载体质粒中的示意图，其中图A为pCAMBIA1391示意图，图B为pCAMBIA1391-CdS1示意图，其中示出了利用Cd S1启动子驱动位于其下游的Gus基因表达；

图2为对本发明的启动子进行酶切验证的结果示意图。

图3为对获得的CdS1：：gus转基因水稻植株，进行100μM镉(Cd)处理前后的各部位Gus染色结果示意图。即图中上面部分表示的是镉(Cd)诱导前各组织染色结果，下面表示镉(Cd)诱导后各组织染色结果。从左向右分别表示根、茎、叶组织。(标尺＝0.5cm)。

图4为对获得的CdS1：：gus转基因水稻植株，进行100μM镉(Cd)处理前后Gus基因表达量的qRT-PCR检测结果。以镉(Cd)处理前转基因植株中的Gus基因表达量为1，结果显示，镉(Cd)处理后Cd S1启动子驱动的Gus基因表达量是处理前的337.3倍，这与水稻组成型启动子ACTIN的强度没有明显差异。该图以Gus基因的表达量的大小来表示启动子活性的强弱。其中，CdS1上对应的两个柱子表示的是CdS1启动子受Cd诱导前后的活性。左侧柱子表示CdS1启动子受Cd诱导前的活性，右侧柱子表示CdS1启动子受Cd诱导后的活性。同理，以ACTIN启动子为参照，将CdS1启动子与ACTIN相比，才知道CdS1启动子的活性强弱。ACTIN上对应的两个柱子表示的是ACTIN启动子受Cd诱导前后的活性。其中，左侧柱子表示ACTIN启动子受Cd诱导前的活性，右侧柱子表示ACTIN启动子受Cd诱导后的活性。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均为常规生化试剂商店购买得到的。

1植物材料

日本晴成熟种子，由安徽省农科院水稻所生技室保存。

2菌株及质粒

本研究所用大肠杆菌菌株为XL1-blue；根瘤农杆菌为EHA105，安徽省农科院水稻所生物技术室保存；植物表达载体pCAMBIA1391购自澳大利亚CAMBIA公司。

3培养基

MS培养基、LB培养基：用于大肠杆菌培养，NaCl 10g，Tryptone 10g，Yeast Extract 5g，超纯水定容至1000mL，固体培养基加琼脂粉每升15g后高压灭菌。筛选抗性菌株时，氨苄青霉素终浓度为100μg/ml或卡那霉素50μg/ml。

植物组织培养培养基：

诱导培养基：N6majors,MS iron salts,B5minors,B5vitamins,500mg/lproline,500mg/l glutamine,500mg/l casein enzymatic hydrolysate,30g/lsucrose,2mg/l 2,4-D,3g/l phytagel,pH 5.8

共培养培养基：N6majors,MS iron salts,B5minors,B5vitamins,500mg/lproline,500mg/l casein enzymatic hydrolysate,30g/l sucrose,2mg/l 2,4-D,3g/l phytagel,100μl/l acetosyingone,4g/l phytagel,pH 5.2

恢复培养基：诱导培养基外加250mg/l carbenicillin

筛选培养基：N6majors,MS iron salts,B5minors,B5vitamins,500mg/lproline,500mg/l glutamine,500mg/l casein enzymatic hydrolysate,10g/lsucrose,20g/l Mannose，2mg/l 2,4-D,3g/l phytagel,250mg/l carbenicillin,25mg/l hygromycin,pH 5.8

分化培养基：N6majors,MS iron salts,B5minors,B5vitamins,500mg/lproline,500mg/l glutamine,500mg/l casein enzymatic hydrolysate,30g/lsucrose,30g/l sorbitol,500mg/l MES,2.5mg/l CuSO₄,0.5mg/l KT,AA aminoacids,2g/l phytagel,250mg/l carbenicillin,25mg/l hygromycin,pH 5.8

生根培养基：1/2MS basal salts(2.165g/l),B5vitamins,1.0g/l caseinenzymatic hydrolysate,20g/l sucrose,0.2mg/l NAA,125mg/l carbenicillin,3.5g/l phytagel,25mg/l hygromycin,pH5.8

4试剂与药品

次氯酸钠(NaClO，有效氯浓度4％)，Tween20购自Sigma公司。潮霉素B购自Roche公司；PEASY-Tsimple和DNA marker-Trans2K购自Transgen公司；限制性内切酶购自NEB公司；KOD高保真聚合酶和定量PCR试剂盒购自大连TaKaRa宝生物技术有限公司；T4DNA连接酶购自Promega公司；DNA片段回收试剂盒购自TIANGEN公司；质粒DNA提取采用Axygen质粒小提试剂盒。引物合成和测序由北京六合华大基因科技股份有限公司完成。

缓冲液、试剂、细菌培养基配方、大肠杆菌感受态制备参见《分子克隆实验指南》(第三版)。

实施例1、镉诱导启动子的获得

一、镉诱导启动子的获得

利用primer5引物设计软件设计引物，并在引物两端分别引入限制性内切酶SalI和EcoRI识别位点及保护碱基。引物序列如下：

SalI   FP：GTCGACATGCCCCAGTGATTTCTACGAT

EcoRI  RP:GAATTCTGTGTATTGTGTCTTGCTGTTT

其中GTCGAC碱基为限制性内切酶SalI的识别位点及保护碱基；

GAATTC碱基为限制性内切酶EcoRI的识别位点及保护碱基。

以耐镉水稻Cd S1的基因组DNA为模板采用Phusion高保真DNA聚合酶进行PCR扩增。反应体系和程序如下：

Phusion反应体系(总体积50μl)   Phusion反应体系的PCR扩增程序

反应结束后，对扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳检测，检测结果如图3所示(所用Marker为天根生化科技有限公司的MarkerIII)。

将PCR产物进行测序，测序结果表明，PCR产物具有序列表的序列，末端第1至1739位核苷酸所示的DNA片段，并将序列表的序列末端第1至1739位核苷酸所示的DNA片段命名为Cd S1(镉诱导启动子)。

实施例2、转基因水稻的获得极其鉴定

一、植物表达载体的构建

步骤1以耐镉水稻CdS1的基因组DNA为模板，用特异性引物进行PCR扩增，反应结束后，对PCR扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳检测，回收并纯化1739bp的DNA片段(所用回收试剂盒为天根生化科技有限公司的DNA产物纯化试剂盒)。

步骤2用限制性内切酶SalI和EcoRI酶切回收的PCR产物。

步骤3用限制性内切酶SalI和EcoRI酶切植物表达载pCAMBIA1391，回收线性化载体骨架(约10657bp)。

将步骤2的酶切产物与步骤3的载体骨架用Progema T4连接酶连接(10×T4ligase buffer 1μl，T4ligase 1μl，目的片段2μl，pCAMBIA1391质粒大片段6μl)，4℃冰箱过夜连接16-18h，得到连接产物重组质粒，并将连接产物转化大肠杆菌。经过菌落PCR筛选重组子和双酶切验证正确的，送北京六合华大基因科技股份有限公司进行测序并将测序所的序列与NCBI中该基因序列比对。测序正确的重组子，提取其质粒用于转化农杆菌。

二、植物表达载体转化根癌农杆菌EHA105

(1)从-80℃超低温冰箱取出农杆菌感受态细胞，小心地用手心暖化，加入2μg表达载体质粒DNA混匀后，冰浴30min；

(2)迅速转入液氮速冻1min；

(3)从液氮中取出后再加入30℃预热的1ml YEP培养基(不含抗生素)，于30℃摇床120r/min培养4h；

(4)4000r/min离心1min，弃上清；

(5)加入150μl YEP培养基(不含抗生素)重悬，将菌液均匀涂布与含50μg/ml Kan和10μg/ml Rif的YEP固体平板培养基上；

(6)28℃恒温培养箱培养2～3d至长出单菌落，进行菌落PCR鉴定。

(7)挑取阳性的菌落摇菌，并用甘油保存菌液备用(其为转化根癌农杆菌EHA105的产物)。

三、农杆菌介导的水稻遗传转化

(1)愈伤组织诱导消毒后的种子用无菌水在30℃黑暗条件下浸泡过夜，用解剖刀将胚剥下置于诱导培养基上。每皿(规格为100×25mm的一次性塑料培养皿，内含50ml诱导培养基)均匀放置12个胚，在30℃黑暗条件下放置2～3周诱导愈伤组织，至长出淡黄色颗粒状愈伤。

(2)预培养从诱导培养基上挑选颗粒状、不带病斑的愈伤组织置于新的诱导培养基上，于30℃黑暗条件下培养3～5d。

(3)侵染及共培养将预培养的愈伤组织转移至50ml无菌管中，加入超表达载体的农杆菌菌液浸泡20min，倒出菌液，并用无菌滤纸将残余菌液吸干。后将愈伤均匀撒在共培养培养基上，于23℃黑暗条件下培养2～3d。

(4)恢复将共培养的愈伤转移至恢复培养基上(愈伤之间尽量避免重叠)。23℃黑暗培养3～5d。

(5)筛选从筛选培养基上挑选不带菌斑颜色鲜亮呈淡黄色颗粒状的抗性胚性愈伤组织，每皿30粒接种于筛选培养基，30℃黑暗培养2～3周，至长出新的抗性颗粒状愈伤。

(6)分化每一转化事件(筛选时由一粒愈伤组织繁殖产生的所有愈伤组织)挑选三个独立的胚性愈伤到分化培养基某一区域，30℃光照培养室(16h光照/8h黑暗)条件下培养3～4周，待幼苗长出。

(7)生根每一区域挑选两棵健壮的幼苗移栽至生根培养基，30℃组织培养室光周期(16h光照/8h黑暗)培养三周左右，进行鉴定并移栽至田间。

四、GUS组织化学染色的鉴定

GUS能与显色底物X-gluc反应，显现蓝色，因而可以通过组织化学染色定性的研究GUS的表达水平和表达模式。

(1)GUS染色底物的配制

50ml 0.5M磷酸缓冲液(pH7.0)，50μl 100mM铁氰化钾K₃Fe(CN)₆(将3.2924g铁氰化钾溶于水，定容至100ml，4℃保存)，50μl 100mM亚铁氰化钾K4〔Fe(CN)₆〕·3H₂O(将4.2239g亚铁氰化钾溶于水，定容至100ml，4℃保存)，1ml 0.5M EDTA，250μl 1mg/ml X-Gluc(用二甲基甲酰胺溶解，-20℃避光保存)。

(2)染色步骤

①染色：将待测样品浸到GUS染液中，37℃保温箱中放置24h-36h。

②脱色：加入100％乙醇浸泡直至完全脱色。可用含有30％甘油和70％乙醇的溶液保存。

③在显微镜下拍照记录。

按上述方法进行Gus染色，结果如图3所示，为对获得的Cd S1：：gus转基因水稻植株，进行100μM镉(Cd)处理前后的各部位Gus染色结果示意图。即图中上面部分表示的是镉(Cd)诱导前各组织染色结果，下面表示的是镉(Cd)诱导后各组织染色结果。从左向右分别表示根、茎、叶组织的Gus染色结果,结果表明，镉(Cd)诱导前植株没有明显染色，而镉(Cd)诱导后均有明显的Gus染色(标尺＝0.5cm)。

五、GUS基因表达量鉴定

选取不带病斑、胚发育良好的Cd S1：：gus或ACTIN：：gus转基因水稻种子去颖壳，70％乙醇浸泡并剧烈摇晃1min后，倒掉乙醇，加入50％的次氯酸钠(有效氯4％)和少许几滴Tween20浸泡20min(150r/min，30℃)进行表面消毒。种子接种于含有25mg/l潮霉素的1/2MS培养基，于30℃、16h光照/8h黑暗条件下培养21d。在胁迫处理时，先清洗根部培养基并用吸水纸吸干水分，将幼苗浸泡在含100μM CdCl₂的1/2MS溶液中进行处理，于24h取样。未处理的幼苗作为对照。幼苗经液氮速冻后存于-80℃超低温冰箱用于提取RNA。

RT-PCR采用天根公司(北京)的SuperReal荧光定量预混液试剂盒(TIANGEN，SYBR Green，FP205)。以水稻ACTIN基因作为内参基因对所用RNA模板量进行定量。采用2^–ΔΔCT(ΔCT＝CT目标基因–CT内参基因；ΔΔCT＝ΔCT处理后–ΔCT对照)对获得的信号和数据进行处理。每个基因做3次重复。本实验中用到的基因的定量引物为：

Actin-FP，5’-CCTGACGGAGCGTGGTTAC-3’；

Actin-RP，5’-CCAGGGCGATGTAGGAAAGC-3’

用于ACTIN的扩增；

Gus-FP，5’-TACGGCAAAGTGTGGGTCAATAATCA-3’；

Gus-RP，5’-CAGGTGTTCGGCGTGGTGTAGAG-3’

用于GUS的扩增。

表达量鉴定的结果如图4所示。图中以镉(Cd)处理前Cd S1启动子转基因植株整株中的Gus基因表达量为1，结果显示，镉(Cd)处理后Cd S1启动子驱动的Gus基因表达量是处理前的337.3倍，这与水稻组成型启动子ACTIN的强度没有明显差异。

以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。

序列表

SEQ ID No:1

ATGCCCCAGTGATTTCTACGATTCAGAATAGGCTTCGACTTACGGCTGCTCTTGAAAACGCCACACTGCCGCTGGTTTTCCTGTGGAGGCACATTCCATTTATTCTTTGCAGATTATGTAAATTCATTCCTGCGGTGTTCGGCTCCAATCGGCTAGCTCAATGGGGAGGACATTTTTGTGTCTATGTATCTATGCTACGTACAAATTATTACTACTACATGTCAAGTTAATAAGAAACTTACCAGGAGATTACTGTACTTGTATTGAACTGTCAATCTCGGAAGAATGGAAATGGTAGGGATTAGGGATGCCAAGTTTCCTGAATCTCCATGAGCTGCTGCTAGATATATTAATATATTTGAGTATAACCAGCTGAATTTCTCACGCATTGTGCGTCTCGCGATCGAGAAAATATGCACTTGGAGGCTTCACATGTGCTAATTTCTTAAGACATAAGAATATAAGATTCATATTTACACTAATCAAGGTGAAGAAAATTGACTAAGTAGAGTAGTAGTAGAACATAATATAGTTCACTTTCATAATGAGACAACAGGTTTTACCGTTTTACATAGCGGAGTAGTTCGAGCGGCAACAACACACTTGAAAGGAACCAGAGCACACCAAAAACACCAGTAATTACACCTCACATAAGTGATCGATACACTTGAAGCCACAGATAAATCGTTTTAGATTAGCCCAATGCTCTAGCCGGTGATCTGGATGGACTTGACGTCGGGCTTCTTGGGCTCCTCCTTGGGCACGGTGACGGTGAGCACGCCGTTCTCCATGGACGCCTTGATCTGCTCCGGCTTGGTGTTCTCCGGCAGCCGGAACCTGCGGAGGAACTTGCCGCTGCTGCGCTCCACGCGGTGCCACTTGTCCGTCTTCTCCTCCTGCTCCTTGATGCGCTCGCCGCTGATCTGGAGGACGTTGCCGTCCTCAACCTCCACCTTGACCTCCTCCTTCTTCAGCCCCGGCACGTCCGCCTTGAACACGTGCGCCTCGGGCGTCTCCTTCCAGTCGATCCGCGCGCCGGCGAAGGCCGCCGCGTCGGAGTTGGCGCGAGGGAAGAGGCTGCCGCTGCCGGAGCCGAAGGGGAAGCCGTCGAAGGGGTCCCAGAGGTCGAGGGAGAAGGGGTCGAACACGTTGCTGCGGCGGATCATCGACATCGTCGGAATAGCTGCGAATTTGGAGGTGGAACGATCGGACTTCTCTGAGTTCTTACTCTGATGTTTGCTTGGTTTGCTTTGCGTTTTCTTCGTGGTTCTGCCGGTGAAGGGGAGCGCGGTTTTATAGAGGGCAGCGAGAGGGCATCGTGGAGCTTGGAATAAGCTTCTAGAAACTTCCAGTTTGCCCCCGCATGGGCTAGAACCTAGTACGAGATAGCTTGGGCTAGAAGTTTACACCACCGGTAGCGGGGTGGGCTGTAGCCCATAGCGTCCAGGACTCTCCAGAATAATCTAGGCCATAAGCAGGCCTAGAACAATCCAGAAGACCACTTCCAATTTCGGCCCAAATTAACGAACAAACGAGAACTATCCGGAAGCAAAACTTCCAGTAGAACCCATGGACCATCACGAACTGCTATATAAATTGTTGCCACCACGCAGCGACAGGTGCCAAGGAAATCAGCTCATCGATCGAAAGATCAACAAGCTCTCTTGAGAATTGAGATCACCCTCTTTCCATCTAGAACACAAACCAGACAACCAAAAAACAGCAAGACACAATACACA

SEQ ID No:2

SalI  FP：GTCGACATGCCCCAGTGATTTCTACGAT

SEQ ID No:3

EcoRI  RP:GAATTCTGTGTATTGTGTCTTGCTGTTT

Claims (10)

1.一种植物镉诱导表达启动子，其特征在于，所述植物镉诱导表达启动子能够驱动目的基因在镉诱导条件下表达。

2.根据权利要求1所述的植物镉诱导表达启动子，其特征在于，所述植物镉诱导表达启动子的DNA序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列有至少80％同源性；

或者，所述植物镉诱导表达启动子为在SEQ ID No:1所示的DNA序列中添加、取代、插入或缺失一个或一个以上核苷酸生成的突变体或衍生物；

或者，所述植物镉诱导表达启动子具有与SEQ ID No:1所示的DNA序列杂交的产物。

3.根据权利要求1所述的植物镉诱导表达启动子，其特征在于，所述植物镉诱导表达启动子的DNA序列与SEQ ID No:1所示的DNA序列有至少90％的同源性。

4.根据权利要求1所述的植物镉诱导表达启动子，其特征在于，所述植物诱导表达启动子由SEQ ID No:1所示的DNA序列构成。

5.一种表达盒，其特征在于，所述表达盒包含权利要求1-4中任意一项所述的植物镉诱导表达启动子。

6.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含权利要求1-4中任意一项所述的植物镉诱导表达启动子，在所述重组表达载体中，所述植物镉诱导表达启动子连接于载体中待表达的基因序列的上游。

7.根据权利要求6所述的重组表达载体，其特征在于，所述待表达的基因为Gus基因，或者提高植物耐重金属性能的基因，或者所述待表达基因为能够抑制植物镉吸收的基因。

8.一种转化子，其特征在于，所述转化子包含权利要求1-4中任意一项所述的植物镉诱导表达启动子、权利要求5所述的表达盒、或根据权利要求6所述的重组表达载体。

9.一种根据权利要求1-4中任意一项所述的植物镉诱导表达启动子在培育转基因植物中的应用，其特征在于，所述应用包括：将根据权利要求1-4中任意一项所述的植物镉诱导表达启动子连接于载体中待表达的基因序列上游，从而构建重组表达载体；将所述重组表达载体转化到植物细胞、组织或器官中进行培育。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用用于改良植物生长特性，所述植物为单子叶植物：水稻、小麦、玉米、大麦、高粱或燕麦。