一种用于有性繁殖植物外源基因生物安全控制的基因自动删除双元系统及其相关植物表达载体

摘要

本发明构建了一种用于控制有性繁殖植物外源基因生物安全隐患的新型基因自动删除双元系统(Gene-Auto-Excision Binary System，GAEBS)。主要利用转录激活系统(transcription system)作为分子开关控制重组酶删除系统，一方面维持了位于重组酶识别位点之间的重组酶基因在植物有性世代中沉默，实现“GM-gene-deletor”技术导入的外源基因在亲本植物有性世代中的稳定遗传；另一方面通过将分别携带效应子元件和激活子元体的亲本植物进行杂交的方式，使转录激活系统的两个相互配合的元件合拢，从而呈现转录激活因子活性的同时，利用植物组织特异性启动子启动重组酶的表达进而实现外源基因的删除，获得安全的转基因植物，解决外源基因可能带来的生物安全隐患问题。

主权项

一种用于有性繁殖植物外源基因生物安全控制的基因自动删除双元系统，包括1)用于构建第一植物表达载体的效应子元件，所述效应子元件包括两个同向的重组酶特异识别位点；在所述两个重组酶特异性识别位点之间依次插入下述基因或核苷酸：控制外源基因表达的启动子；用于导入外源基因的多克隆位点；维持重组酶基因沉默的靶标启动子；以及重组酶基因；2)用于构建第二植物表达载体的激活子元件，所述激活子元件包括：两个同向的重组酶特异识别位点；在所述两个重组酶特异性识别位点之间依次插入下述基因或核苷酸：控制外源基因表达的启动子；用于导入外源基因的多克隆位点；控制转录激活因子基因的启动子；以及与所述靶标启动子配合的转录激活因子基因；3)植物表达载体，包括第一植物载体和第二植物载体，用于分别将所述效应子元件和激活子元件导入植物基因组；其中所述重组酶特异性识别位点选自loxP，lox2272，lox5171和FRT识别位点，所述重组酶基因选自FLP、Cre和Creint重组酶基因；其中所述控制外源基因表达的启动子和控制转录激活因子基因的启动子为CaMV35S启动子；其中所述靶标启动子及与之配合的转录激活因子基因选自pOp/LhG4、tTA/TOP10/pTAX、Gal4:VP16/UAS或mGal4:VP16/UAS转录激活系统。