成果名称 ---【 棉花曲叶病毒(CLCV)启动子的研究 】

基本信息
所属机构
中国科学院遗传研究所
研究起止时间
1997.06 至2000.12
专利授权号
WO00/56895
成果公报内容
1.课题来源与背景 近来来我国植物基因工程取得了令人瞩目的成果,但研究中很多重要基因和调控元件均为国外实验室研制并受到保护,这给我国基因工程作物产业化造成了严重障碍。因此研制开发有自主知识产权的基因和调控元件有重大意义。本研究在“中国科学院应用研究与发展重大项目”以及“国家转基因植物研究与产业化开发专项基金”等的支持下对棉花曲叶病毒(CLCuV)进行了研究,分离获得了具有超强活性的启动子元件。 2.技术原理及性能指标 双生病毒基因组大基因间区(LIR)集中了病毒链及互补链基因表达调控的顺式元件,在宿主植物中具有启动子活性,其中互补链启动子活性,其中互补链启动子的活性大大高于病毒链启动子。大多数学者认为,由于病毒链基因产物为晚期基因表达产物,因此病毒链基因启动子不如早期基因即互补链基因启动子的活性强。本研究对双生病毒亚组III中的棉花曲叶病毒(CLCuV)的LIR进行了分离。进一步的研究表明CLCuV的LIR确有启动子活性,其中互补链基因方向的启动子属超强启动子,且在叶肉组织及维管束中均有活性,这是CLCuV基因表达调控研究领域的最新发现。 通过在转基因烟草中驱动报告基因表达,证明棉花曲叶病毒互补链启动子的平均活性是CaMV 35S启动子的5-6倍,单株最高活性达到CaMV 35S启动子的10倍。组织化学定位还表明,棉花曲叶病毒互补链启动子属于组成型启动子。而且,发现部分缺失的超强启动子平均活性达到全长启动子的5倍。有关此项研究的专利“棉花曲叶病毒启动子及其应用”已进行PCT申请。 3.技术的创新性与先进性 棉花曲叶病毒是一种新近发现并鉴定的植物双生病毒,为了研究其LIR的功能,以CLCuV侵染的烟草叶片组织总DNA为模板克隆了LIR,发现其具有双向启动子功能。目前已报道的互补链基因方向启动子均比遗传转化中普遍使用的CaMV 35S启动子活万籁 低,但我们首次发现棉花曲叶病毒互补链基因启动子明显强于病毒链基因方向启动子。同时通过对互补链启动子进行5’缺失,首次获得了活性更高的部分缺失的互补链启动子。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 全长和部分缺失的互补链启动子均已在转基因烟草中获得了稳定表达。棉花是棉花曲叶病毒的天然宿主,利用棉花病毒来源的启动子进行棉花遗传操作具有极大的应用前景。棉花曲叶病毒启动子的分离鉴定和缺失分析为这种开拓性的研究及进一步的应用奠定了坚实的基础。 5.应用情况及存在的问题 目前已经同世界最大生物技术公司之一的Aventis CropScience洽谈有关该启动子转让和合作开发事宜。并已发表相关学术论文十余篇(见附表),并有多篇文章准备投送国际学术期刊。 由于资金问题,该启动子的大规模应用受到限制,影响了其产业化开发。


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