CN112980843A - 一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物基因工程领域,特别是涉及一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用。本发明提供一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P,所述干旱诱导型启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明提供的干旱诱导型启动子GmIBBD2P是一种新的有效的干旱诱导型启动子,在干旱条件下,能够诱导下游基因高表达,增强植物抵抗干旱的能力。

Description

一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程领域,特别是涉及一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用。
背景技术
大豆是重要的粮食作物和油料作物,在国民经济中占有重要的地位。大豆与其他植物一样,在自然界中,会遭受非生物胁迫,从而造成大豆减产。低温、高温、盐碱、干旱和涝等非生物胁迫都会造成大豆代谢和生长的可逆性抑制,严重时可造成不可逆损伤,导致死亡。
低温、高温、盐碱和干旱等非生物胁迫常造成植株不同程度的生理干旱,目前已有一些关于干旱诱导型启动子的报道。如水稻干旱诱导型启动子Oshox24P强烈地受干旱胁迫诱导,上调下游基因表达十几倍;拟南芥rd29A启动子是一种干旱、盐碱、低温诱导表达的启动子,是植物抗逆基因工程中理想的逆境诱导型启动子。但总体来说,目前能在植物基因工程中应用的干旱诱导型启动子不多,因此,在大豆抗逆新品种培育中,仍需要获得新的有效的干旱诱导型启动子。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用,所述干旱诱导型启动子,在干旱条件下能够诱导下游基因高表达,增强植物抵抗干旱的能力。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P,所述干旱诱导型启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
本发明还提供一种鉴定上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的引物对,所述引物对的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示;所述引物对的下游引物的核苷酸序列如SEQID No.3所示。
本发明还提供一种包括上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的重组表达载体。
优选的,所述重组表达载体的基础质粒包括pCAMBIA1301。
本发明还提供上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P或上述引物对或上述重组表达载体在培育抗旱转基因植物中的应用。
优选的,所述植物包括豆科植物。
优选的,所述豆科植物包括大豆。
有益效果:
本发明提供一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P,所述干旱诱导型启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明提供的干旱诱导型启动子GmIBBD2P是一种新的有效的干旱诱导型启动子,在干旱条件下,能够诱导下游基因高表达,增强植物抵抗干旱的能力。在本发明实施例中,在干旱胁迫条件下,GmIBBD2P启动子驱动GUS基因高表达,如在干旱胁迫5h时的相对表达量是干旱胁迫0h时的66.49倍,而CaMV35S启动子驱动GUS基因的相对表达量仅是胁迫0h的57.05倍,可见本发明提供的GmIBBD2P启动子比CaMV35S启动子的活性更高。
附图说明
图1为实施例1中实时荧光定量PCR检测大豆IBBD2基因在干旱胁迫下的表达图;
图2为GmIBBD2P启动子的PCR扩增结果图,其中M为DL2000Marker,1为PCR扩增条带;
图3为重组质粒pMD18-T-GmIBBD2P双酶切鉴定图,其中M为DL2000Marker,1为质粒双酶切结果;
图4为植物表达载体pCAM-GmIBBD2P的双酶切鉴定图,其中M为DL2000Marker,1为质粒双酶切结果;
图5为pCAM-GmIBBD2P的T1代阳性转基因烟草植株的PCR鉴定结果图,其中“+”为pCAM-GmIBBD2P质粒阳性对照,“-”为野生型烟草阴性对照,M为DL2000Marker,1-6为T1代阳性转基因烟草扩增条带;
图6为pCAM-GmIBBD2P的T1代阳性转基因烟草植株的RT-PCR鉴定结果图,其中“+”为pCAM-GmIBBD2P质粒阳性对照,“-”为野生型烟草阴性对照,M为DL2000Marker,1~6为T1代阳性转基因烟草扩增条带;
图7为实时荧光定量PCR检测转基因烟草在干旱胁迫条件下GUS基因的表达结果图,0h、1h、2h、5h分别为阳性转pCAM-GmIBBD2P烟草植株干旱胁迫0h、1h、2h、5h时的GUS基因的相对表达量,35S为阳性转pCAMBIA1301烟草植株中GUS基因的相对表达量;
图8为干旱胁迫条件下GUS组织化学染色检测图,其中,WT为野生型烟草叶片,GmIBBD2P为阳性转pCAM-GmIBBD2P烟草植株叶片,CaMV35S为阳性转pCAMBIA1301烟草植株叶片,0h和5h为干旱胁迫时间。
具体实施方式
本发明提供一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P,所述干旱诱导型启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示,具体如下:
CATCATCCTAATTCCTTGAGGAGACATTTGCTAGAGAAGAAATTTTGAGTTTTCTGATAATCTTGGATTAGAAATCTTAATTTTTGATGTTTAATTGATATCCGTTTTTTTAAAAAATATTAAGATTCCGGTAAAATAATGTTTTTCAAGAATGTTTTTTAACAAGTTTTTCATAAAAAAAATTCGGAGAGAGGTGAGAATTTTACTTTTTTGCTATAGTTAAAATATCATGTTATTCTTATTAATATGATAAATAACTAAAATAACGGATAAAAATATTACAATTTTTTAATTTCAAGTAAATTTATCTAAATATTTTTTATAATCAATCAAATAGACTTGTTTTCAGAAAATATATTAACATTTTGATTTAAAAAAATTACAGATATTTTGGTTCAATAAAAAAATGAATGACATTTTGATCTAATGAATATTTTAATTCAACGGTAAATTTATTGATATTTTAATTCAATCTATTTAACAATTATATTGAATTTTCATTTTTTTTATCATGTATGTTTTTTCATTAATAGTAATAAACGAAAATTAACAAAAGAATAAACTCATCATATTTTTTTTGGAATTAAAATTTAAATTTTTATTTTTGAGAAACCAATTTACTATTACTCAACCCAAGACAAAAATGGTTATTTAACTAAATTTTAAACTAGTAACTCCTACAAGGAAAAGTAGCAAGAAACCCACCTTTAGCACCATCATGTTGTTTAAACCCTTTTTTTTTTCTTCTTAATTTTGAAGTGAAAATAGCCCGGGAAGTGAGTTATTTATGTTTATAAGTGGATTTGTATATGGAATGTGACACATAATGAGAGTTTTACTTTGTCTTGGAGCAGTAATGTCATGCCTTTTCTGCATACTTGGAAAGGTGGCACACATGCACGATATGAAGGTTTAGGTTGCTTCCACGATTGCTAGGCGTTGTCTATTTGCATGTTCTTCTGCATGGTATTAAGAAGTTCTTAGAGAATTAATCTAAGTACATTTTTTTTGGTCTGGATCAGACATCATATGGATGCTTTCAAATTCATGCGTTGGAGATTAATTTTACTCATAATAGGTAATTATATTAATTAAAAGAAATTTTACATAAAAATACAACATAAATTATTCCATTAAATATATTATTCCCTGTGACTACAATGAGATAATCTAAGTGTATTTGAAAGTGGAACAGTAGAAATTATAAAAATTGCAATGAGTTGAATAAAAAAGGTTGGATTAAGAAAGTAATCTAAGTACATTTGGAAGTGGAATAGTAGAAATAAAATTAAATGAGTTGAAATTGAAAATAATTAAAAAAAGTAGGGCTAAGAAATTTCTCCTTCAACTTCATGATAGCAAATATTCCATTAGGCCATTTGTAGTTTATGAATGAGTATATATAATCATGATTTTAGGAATTCGATCTGCTCGACACAACCGTGTTACACTTTTTTTAAAATGTCATCATAAAAATAAAAAATAAAAGACATGTTATAATTAAGAATAAGGTGATCAGTATAAAAATAAGTAATTTTGGGAAATATTAAAGTTCAAAAAAGAACTATTGAAAGAAAGAATATTATTATTTAAAAAGAGAAAAGAAAATGATGAAATGCTATTTTCAGTTAAAGAAAATAAGAAAAAAAAATACAAAGAATAATTCAATGCTGGGGCTGTATATATGTTTAAGATGATAATTAATTTTTTTTTAAAAAAAAGATAAGAATTAAATATTTTCTCCTTTAATTTCTGAATCACGGTTTTGGTTCTGATAAGACACTGATTAGTCACCCATCAAATATAATGAACTAATTCTCCTATTCTATTTCAAAATTTTGATTATACTTAGATTAATTTTCTAATATACTTGGACCTGTTTTTCATGCAGAAGATGCAGATATAGCTAGACAGCACCTAGTAATCGTGGAACCAACACCAATGTCCATATCATGCATGTGTGCCACCTTTCAAATGTAATCCAGTAGTAAAAAAAGCCATGACATGTAACTCCACGACAGAGTAAAACTCTCAGAAGTACCTCTCGTTTCATATCTGCAAATCCTCTAATATAAATAACTCACTTCACGGGTTCTTTTCTCTTCACAGCAAAAACAATTAATAAAG。在本发明中,所述GmIBBD2P启动子优选根据大豆IBBD2基因(NM_001249286.2)ATG上游序列扩增得到。
本发明还提供了一种鉴定上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的引物对,所述引物对的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示,具体如下:5’-CATCATCCTAATTCCTTGAG-3’;
所述引物对的下游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示,具体如下:5’-CTTTATTAATTGTTTTTGCTGTG-3’。
本发明优选还提供了一种PCR扩增上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的引物对,所述引物对的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示,具体如下:5’-CATCATCCTAATTCCTTGAG-3’;
所述引物对的下游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示,具体如下:5’-GGGCCA TGGCTTTATTAATTGTTTTTGCTGTG-3’(下划线为NcoI酶切位点)。
在本发明中,所述PCR扩增的反应条件优选包括:95℃预变性5min;94℃变性30s,50℃退火40s,72℃延伸1min,共30个循环;72℃延伸6min。
本发明还提供一种重组表达载体,所述重组表达载体包括上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P。在本发明中,所述重组表达载体的基础质粒优选包括pCAMBIA1301;所述重组表达载体的构建方法优选包括:将GmIBBD2P启动子构建到pCAMBIA1301载体的GUS基因上游,并替换CaMV35S启动子。
本发明还提供了上述干旱诱导型启动子GmIBBD2P或上述引物对或上述重组表达载体在培育抗旱转基因植物中的应用。在本发明中,所述植物优选包括豆科植物,所述豆科植物优选包括大豆。本发明提供的干旱诱导型启动子GmIBBD2P是一种新的有效的干旱诱导型启动子,在干旱条件下,能够诱导下游基因高表达,增强植物抵抗干旱的能力,适合作为大豆抗旱分子育种的启动子。
为了进一步说明本发明,下面结合附图及实施例对本发明提供的一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
实时荧光定量PCR检测大豆IBBD2基因在干旱处理条件下的表达
大豆品种为吉豆2号。将大豆水培幼苗置于含PEG8000(20%)的Hoaglands营养液中进行干旱胁迫处理。在处理0h、1h、2h、5h、10h时分别取样,迅速放于液氮中,置-80℃中保存备用。液氮研磨后,采用RNAiso Plus试剂(购自Takara公司)提取大豆总RNA,按照逆转录的步骤分别合成cDNA的第一条链。
实时荧光定量PCR反应中选用大豆持家基因β-tubulin(GMU12286)为内参,引物核苷酸序列如下:B1:5’-GGAAGGCTTTCTTGCATTGGTA-3’(SEQ ID No.5);B2:5’-AGTGGCATCCTGGTACTGC-3’(SEQ ID No.6)。
根据NCBI中大豆IBBD2基因的核苷酸序列(NM_001249286.2),利用PrimerPremier 5.0软件设计基因的检测引物C1:5’-CACGCTCAATGCCTCCTCAA-3’(SEQ ID No.7)和C2:5’-AGCGTGTGCACATACAGCTC-3’(SEQ ID No.8)。反应体系为SYBRPrimer Ex Taq(购自Takara公司)10μL、ROX Reference Dye II0.2μL、cDNA2μL、上下游引物各0.4μL,补水至总体积20μL。利用实时定量PCR仪,反应循环参数为:95℃变性10s,60℃退火20s,72℃延伸30s。每个取样点设3次生物学重复和3次技术重复。实验结果采用BIO-RAD CFX Manager软件进行数据分析。实验结果见图1,在干旱胁迫下,随胁迫时间延长,大豆IBBD2基因的表达先升高再降低,胁迫5h时,相对表达量达到最高,是未处理的107.01倍,说明大豆IBBD2基因受干旱胁迫诱导,诱导5h表达量最高。
实施例2
大豆GmIBBD2P启动子序列的克隆及顺式作用元件分析
根据大豆IBBD2基因的核苷酸序列,在大豆基因组序列(http://www.Phytozome.net/soybean)中搜索该基因5’端上游序列。以大豆基因组DNA(北京博迈德试剂盒)为模板,设计上游引物和含有NcoI酶切位点的下游引物,分别为H1:5’-CATCATCCTAATTCCTTGAG-3’(SEQ ID No.2)和H2:5’-GGGCCATGGCTTTATTAATTGTTTTTGCTGTG-3’(SEQ ID No.4)(下划线为NcoI酶切位点),扩增大豆IBBD2基因ATG上游序列。PCR反应条件为:95℃预变性5min;94℃变性30s,50℃退火40s,72℃延伸火1min,共30个循环;72℃后延伸10min。PCR扩增获得长度为2127bp的序列,命名为GmIBBD2P(图2)。将PCR扩增片段连接到pMD18-T克隆载体上,获得重组质粒pMD18-T-GmIBBD2P,采用限制性内切酶HindIII和NcoI进行双酶切(各种限制性内切酶均购自Takara公司)鉴定(图3),金唯智公司测序验证序列正确。测序结果如序列SEQ ID No.1。
生物信息学预测分析表明,GmIBBD2P启动子序列中含有多种与干旱等逆境胁迫相关的顺式作用元件,具体如下:
Figure BDA0002965184100000071
Figure BDA0002965184100000081
可以看出,逆境响应转录因子DOF结合位点(AAAG)19个;应答干旱、高盐、低温元件的转录因子MYB的结合位点(CNGTTR,其中N为A、T、C或G,R为A或G)1个;可能在抗旱、耐盐以及光敏色素信号转导途径中发挥重要作用的GATABOX(ATTTTT)元件9个和GT1CONSENSUS(GRWAAW,其中R为A或G,W为A或T)元件8个;响应干旱和低温的元件Even-ing element(ATATCT)1个;盐条件下,上调基因表达的转录因子WRKY的结合位点(TGAC)4个。在NCBI数据库中,进行BLAST同源性比对,没有找到与其具有同源性的启动子序列,说明GmIBBD2P启动子是一个新的启动子序列。
实施例3
构建GmIBBD2P驱动GUS基因的植物表达载体及转化烟草
采用限制性内切酶HindIII和NcoI分别双酶切pMD18-T-GmIBBD2P载体和pCAMBIA1301植物表达载体,切胶回收酶切片段,利用DNA Ligation Kit Ver.2.0试剂盒(购自Takara公司)进行连接,目的是将GmIBBD2P启动子替换CaMV35S启动子构建到pCAMBIA1301载体中GUS基因上游,转化大肠杆菌DH5α,提取质粒,经质粒双酶切鉴定(图4),得到表达载体pCAM-GmIBBD2P。通过冻融法,将pCAM-GmIBBD2P和pCAMBIA1301载体质粒分别转化至农杆菌EHA105(购自Biovector公司)。
转基因烟草的筛选及分子鉴定
通过叶盘法,将含有构建成功的植物表达载体pCAM-GmIBBD2P及PCAMBIA-1301空载体的农杆菌分别侵染烟草(NC89)无菌苗叶片,置于MS共培养基中,暗环境下培养3天,脱菌处理后,转移至分化培养基中(含8mg/L潮霉素),经2~3次继代后,叶片周围长出绿色抗性小芽,待抗性小芽长至1-3cm左右后,切下转接至生根培养基中进行生根培养(含5mg/L潮霉素),待其根系发达后移栽至土中。
利用PCR法和RT-PCR法鉴定阳性转基因烟草植株。PCR检测时以转基因烟草植株的基因组DNA作为模板,转pCAM-GmIBBD2P烟草植株的检测引物为H1:5’-CATCATCCTAATTCCTTGAG-3’(SEQ ID No.2)和H3:5’-CTTTATTAATTGTTTTTGCTGTG-3’(SEQ IDNo.3),野生型烟草为阴性对照,质粒pCAM-GmIBBD2P为阳性对照。鉴定正确的烟草植株继续进行RT-PCR检测,提取转基因烟草植株的总RNA并逆转录为cDNA作为模板,根据GUS基因的序列设计上、下游引物,分别为TF:5’-GTAGAAACCCCAACCCGTGAA-3’(SEQ ID No.9)和TR:5’-TGAGCGTCGCAGAACATTACAT-3’(SEQ ID No.10),野生型烟草为阴性对照,质粒pCAM-GmIBBD2P为阳性对照。收获阳性转基因烟草种子,即T1代种子,T1代种子种入土中获得T1代烟草苗,对其继续进行PCR和RT-PCR检测。图5为部分T1代pCAM-GmIBBD2P转基因烟草植株的PCR鉴定结果,图6为PCR鉴定正确的T1代pCAM-GmIBBD2P转基因烟草植株的RT-PCR鉴定结果,鉴定的T1代阳性转基因烟草植株将进行后续实验。
实施例4
转基因烟草干旱胁迫条件下GUS基因的实时荧光定量PCR检测
对鉴定为阳性的转pCAM-GmIBBD2P烟草植株置于PEG8000(20%)的Hoaglands营养液中进行干旱胁迫处理,提取各胁迫时间(0h、1h、2h、5h)的烟草叶片总RNA,及阳性转pCAMBIA1301烟草植株叶片总RNA,按照逆转录的步骤分别合成cDNA的第一条链。
内参基因为烟草持家基因a-tubulin,内参引物为YF:5’-ATGAGAGAGTGCATATCGAT-3’(SEQ ID No.11)和YR:5’-TTCACTGAAGAAGGTGTTGAA-3’(SEQ ID No.12)。GUS基因的检测引物为GF:5’-GATCGCGAAAACTGTGGAAT-3’(SEQ ID No.13)和GR:5’-TAATGAGTGACCGCATCGAA-3’(SEQ ID No.14),实时荧光定量PCR检测方法同干旱胁迫下大豆植株中大豆IBBD2基因表达的检测。结果表明(图7):转pCAM-GmIBBD2P烟草植株中,随干旱胁迫时间延长,GUS基因的相对表达量逐渐升高,相对于胁迫0h时的表达量,胁迫1h、2h、5h时的相对表达量分别为15.62、29.17和66.49,说明GmIBBD2P启动子驱动GUS基因表达受干旱胁迫诱导;GmIBBD2P启动子驱动GUS基因在干旱胁迫5h的相对表达量是胁迫0h的66.49倍,转pCAMBIA1301烟草植株中CaMV35S启动子驱动GUS基因的相对表达量是胁迫0h的57.05倍,说明GmIBBD2P启动子在干旱胁迫诱导5h时活性高于CaMV35S启动子。
实施例5
转基因烟草干旱胁迫下叶片的GUS组织化学染色
GUS组织化学染色方法参照中科瑞泰生物科技有限公司的GUS染色试剂说明书,染色后避光室温培养6~10小时,无水乙醇脱色至阴性对照变为白色为止。染色结果如图8,阴性对照野生型(WT)烟草叶片未干旱胁迫(0h)和干旱胁迫5h时均未被染色,转pCAMBIA1301(CaMV35S:GUS)烟草植株叶片在未干旱胁迫和干旱胁迫5h后均被染成了蓝色,染色程度相近,说明载体中的GUS报告基因被CaMV35S组成型启动子激活表达,CaMV35S启动子驱动GUS基因的表达不受干旱胁迫诱导。未干旱胁迫的转pCAM-GmIBBD2P(GmIBBD2P:GUS)烟草植株的叶片染色很浅,说明GmIBBD2P启动子具有启动子的调控活性,但活性很低,干旱胁迫5h的转pCAM-GmIBBD2P烟草植株的叶片被染成较深蓝色,此时GmIBBD2P启动子的活性较高,说明GmIBBD2P启动子驱动GUS基因的表达受干旱胁迫诱导。干旱胁迫5h的转pCAM-GmIBBD2P烟草植株的叶片染色程度较转pCAMBIA1301烟草植株叶片略深,说明GmIBBD2P启动子的调控活性高于CaMV35S启动子,可见GmIBBD2P启动子为有效的干旱诱导型启动子,适合作为大豆抗旱分子育种的候选启动子。
综上所述,本发明提供的干旱诱导型启动子GmIBBD2P是一种新的有效的干旱诱导型启动子,在干旱条件下,能够诱导下游基因高表达,增强植物抵抗干旱的能力,适合作为大豆抗旱分子育种的启动子。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
序列表
<110> 齐齐哈尔大学
<120> 一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P及其应用
<160> 14
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 2127
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
catcatccta attccttgag gagacatttg ctagagaaga aattttgagt tttctgataa 60
tcttggatta gaaatcttaa tttttgatgt ttaattgata tccgtttttt taaaaaatat 120
taagattccg gtaaaataat gtttttcaag aatgtttttt aacaagtttt tcataaaaaa 180
aattcggaga gaggtgagaa ttttactttt ttgctatagt taaaatatca tgttattctt 240
attaatatga taaataacta aaataacgga taaaaatatt acaatttttt aatttcaagt 300
aaatttatct aaatattttt tataatcaat caaatagact tgttttcaga aaatatatta 360
acattttgat ttaaaaaaat tacagatatt ttggttcaat aaaaaaatga atgacatttt 420
gatctaatga atattttaat tcaacggtaa atttattgat attttaattc aatctattta 480
acaattatat tgaattttca ttttttttat catgtatgtt ttttcattaa tagtaataaa 540
cgaaaattaa caaaagaata aactcatcat attttttttg gaattaaaat ttaaattttt 600
atttttgaga aaccaattta ctattactca acccaagaca aaaatggtta tttaactaaa 660
ttttaaacta gtaactccta caaggaaaag tagcaagaaa cccaccttta gcaccatcat 720
gttgtttaaa cccttttttt tttcttctta attttgaagt gaaaatagcc cgggaagtga 780
gttatttatg tttataagtg gatttgtata tggaatgtga cacataatga gagttttact 840
ttgtcttgga gcagtaatgt catgcctttt ctgcatactt ggaaaggtgg cacacatgca 900
cgatatgaag gtttaggttg cttccacgat tgctaggcgt tgtctatttg catgttcttc 960
tgcatggtat taagaagttc ttagagaatt aatctaagta catttttttt ggtctggatc 1020
agacatcata tggatgcttt caaattcatg cgttggagat taattttact cataataggt 1080
aattatatta attaaaagaa attttacata aaaatacaac ataaattatt ccattaaata 1140
tattattccc tgtgactaca atgagataat ctaagtgtat ttgaaagtgg aacagtagaa 1200
attataaaaa ttgcaatgag ttgaataaaa aaggttggat taagaaagta atctaagtac 1260
atttggaagt ggaatagtag aaataaaatt aaatgagttg aaattgaaaa taattaaaaa 1320
aagtagggct aagaaatttc tccttcaact tcatgatagc aaatattcca ttaggccatt 1380
tgtagtttat gaatgagtat atataatcat gattttagga attcgatctg ctcgacacaa 1440
ccgtgttaca ctttttttaa aatgtcatca taaaaataaa aaataaaaga catgttataa 1500
ttaagaataa ggtgatcagt ataaaaataa gtaattttgg gaaatattaa agttcaaaaa 1560
agaactattg aaagaaagaa tattattatt taaaaagaga aaagaaaatg atgaaatgct 1620
attttcagtt aaagaaaata agaaaaaaaa atacaaagaa taattcaatg ctggggctgt 1680
atatatgttt aagatgataa ttaatttttt tttaaaaaaa agataagaat taaatatttt 1740
ctcctttaat ttctgaatca cggttttggt tctgataaga cactgattag tcacccatca 1800
aatataatga actaattctc ctattctatt tcaaaatttt gattatactt agattaattt 1860
tctaatatac ttggacctgt ttttcatgca gaagatgcag atatagctag acagcaccta 1920
gtaatcgtgg aaccaacacc aatgtccata tcatgcatgt gtgccacctt tcaaatgtaa 1980
tccagtagta aaaaaagcca tgacatgtaa ctccacgaca gagtaaaact ctcagaagta 2040
cctctcgttt catatctgca aatcctctaa tataaataac tcacttcacg ggttcttttc 2100
tcttcacagc aaaaacaatt aataaag 2127
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
catcatccta attccttgag 20
<210> 3
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ctttattaat tgtttttgct gtg 23
<210> 4
<211> 32
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
gggccatggc tttattaatt gtttttgctg tg 32
<210> 5
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
ggaaggcttt cttgcattgg ta 22
<210> 6
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
agtggcatcc tggtactgc 19
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
cacgctcaat gcctcctcaa 20
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
agcgtgtgca catacagctc 20
<210> 9
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
gtagaaaccc caacccgtga a 21
<210> 10
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
tgagcgtcgc agaacattac at 22
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
atgagagagt gcatatcgat 20
<210> 12
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
ttcactgaag aaggtgttga a 21
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 13
gatcgcgaaa actgtggaat 20
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 14
taatgagtga ccgcatcgaa 20

Claims (7)

1.一种干旱诱导型启动子GmIBBD2P,其特征在于,所述干旱诱导型启动子的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
2.一种鉴定权利要求1所述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的引物对,所述引物对的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示;所述引物对的下游引物的核苷酸序列如SEQ IDNo.3所示。
3.一种包括权利要求1所述干旱诱导型启动子GmIBBD2P的重组表达载体。
4.根据权利要求3所述重组表达载体,其特征在于,所述重组表达载体的基础质粒包括pCAMBIA1301。
5.权利要求1所述干旱诱导型启动子GmIBBD2P或权利要求2所述引物对或权利要求3或4所述重组表达载体在培育抗旱转基因植物中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述植物包括豆科植物。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述豆科植物包括大豆。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114891792A (zh) * 2022-06-02 2022-08-12 安徽农业大学 一种能够响应植物干旱诱导的启动子及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106148347A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 齐齐哈尔大学 一种植物盐/干旱诱导型启动子soyEQ及其应用
CN109825506A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 吉林农业大学 植物干旱诱导型合成启动子sp16及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106148347A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 齐齐哈尔大学 一种植物盐/干旱诱导型启动子soyEQ及其应用
CN109825506A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 吉林农业大学 植物干旱诱导型合成启动子sp16及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘蓓等: "《8个大豆Dof转录因子的生物信息学分析及干旱诱导表达》", 《大豆科学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114891792A (zh) * 2022-06-02 2022-08-12 安徽农业大学 一种能够响应植物干旱诱导的启动子及其应用
CN114891792B (zh) * 2022-06-02 2022-11-29 安徽农业大学 一种能够响应植物干旱诱导的启动子及其应用

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