籽粒高效特异性表达启动子的克隆与表达分析

王美华，高洁，李玉莲，张淑娟，宋国琦，张荣志，李玮，李吉虎，李根英

（山东省农业科学院作物研究所／农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室／小麦玉米国家工程实验室，山东 济南 250100）

启动子是一段位于基因上游能够与RNA聚合酶结合的DNA序列，也是RNA聚合酶的识别和结合序列，CAAT-box和TATA-box是启动子的典型特征。启动子上游的顺式作用元件是转录因子结合位点，也是决定转录激活和抑制关键因子，因此启动子是调控基因表达的重要元件［1］。启动子分为组成型启动子、组织或器官特异性启动子和诱导型启动子［2］。组成型启动子调控下的基因，在不同组织器官中没有明显差异。植物中最常使用的组成型启动子是花椰菜花叶病毒（CaMV）35S启动子［3］、玉米的泛素蛋白（ubiquitin）启动子［4］、水稻的肌动蛋白（actin）启动子等［5］。组成型启动子驱动的外源基因在整株中表达，而有些器官人们并不想让它表达外源蛋白，因为异源蛋白质或代谢产物的积累容易打破植物原有的生理生化平衡，影响植株正常生长，有些产物甚至有毒，造成植物死亡。另外，同一种启动子用于多个外源基因的驱动，可能引起基因沉默或共抑制现象［6］。因此，寻找多种类型的组织特异性启动子，减少组成型启动子的使用是科学家一直努力的方向。

组织特异性启动子驱动的基因一般在根、茎、叶、果实和种子等某一个特异性的器官组织中特异表达。随着基因工程的发展，人们从禾谷类作物中克隆了许多种子特异性启动子，并将它们应用于禾谷类籽粒品质的改良之中。……