葡萄circSIZ1在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的用途制造技术

本发明专利技术公开了葡萄circSIZ1在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的用途，属于生物技术领域。本发明专利技术的circSIZ1是来源于SUMO E3连接酶基因的circRNA，circSIZ1全长433bp，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。circSIZ1在盐胁迫处理后的表达量呈现上升趋势。在烟草中过表达circSIZ1，促进了根系的生长发育，另外转基因植株的抗盐性显著提高。本发明专利技术为今后利用基因工程技术提高植物抗逆性提供理论依据，具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
葡萄circSIZ1在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的用途
本专利技术涉及生物
，具体涉及葡萄circSIZ1在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的用途。
技术介绍
环状RNA(circularRNA，circRNA)指通过反式剪接形成的共价闭合环形RNA分子。高通量测序技术和生物信息学工具的结合揭示了circRNA在多种生物中广泛存在。circRNA具备高稳定性、序列保守性及组织特异性等特征。在过去的五年中，植物中进行circRNA的鉴定报道共涉及逾20个植物物种，包括单子叶植物水稻、玉米、大麦、小麦、高粱、谷子、二穗短柄草、毛竹和灵芝，双子叶植物拟南芥、烟草、辣椒、番茄、白菜、土豆、大豆、花生、猕猴桃、枸橘、梨、葡萄、香橙、沙棘、杨树、棉花和茶。大量报道发现植物circRNA具有时空表达特异性，且在低温、高温、干旱、低氮、铜毒害以及病原体入侵等多种胁迫过程中均存在显著差异表达，暗示其在植物生长发育和胁迫响应过程中发挥重要功能。截止目前，有4项报道通过转基因实验分别证实circRNA影响拟南芥生长发育和番茄果实颜色形成，3项报道通过转基因实验证实circRNA参与植物胁迫抗性反应，包括拟南芥干旱响应、葡萄冷胁迫响应和水稻稻瘟病抗性产生过程。但截止目前，circRNA是否在植物盐胁迫响应中发挥作用仍然缺乏转基因证据支持。葡萄是我国重要的藤本落叶果树。由于盲目过量施肥和不合理灌溉，葡萄园土壤盐渍化日趋严重。尤其在葡萄设施栽培过程中，由于设施土壤缺少雨水淋洗，导致可溶性盐含量普遍偏高，设施栽培3-5年便会出现次生盐渍化问题。盐渍化土壤造成的葡萄生理障碍问题越来越明显，严重影响葡萄正常生长发育、果实产量和品质，严重时需要刨树。circRNA作为非编码RNA研究领域的新热点，但目前尚没有关于葡萄circRNA在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的报道。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供葡萄circSIZ1在调控植物生长发育和盐胁迫抗性中的用途，为提高葡萄抗盐性提供了新的方向，对培育抗盐植物品种具有重要意义。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供葡萄circSIZ1在如下(1)-(3)至少一项中的用途：(1)调控植物抗盐性；(2)培育抗盐性植物；(3)调控植物生长发育。上述用途中，所述葡萄circSIZ1的核苷酸序列为如下a)-c)任一项所述：a)SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；b)与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列具有至少70％同一性的核苷酸序列；c)能与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。上述用途中，所述植物优选为烟草。本专利技术的第二方面，提供含有葡萄circSIZ1的表达载体、转基因细胞系或基因工程菌在如下(1)-(3)至少一项中的用途：(1)调控植物抗盐性；(2)培育抗盐性植物；(3)调控植物生长发育。本专利技术的第三方面，提供一种促进植物生长发育和/或提高盐胁迫抗性的方法，包括用如下a)-c)任一项所述的葡萄circSIZ1转化植物并使所述葡萄circSIZ1在所述植物中表达的步骤；a)SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；b)与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列具有至少70％同一性的核苷酸序列；c)能与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。本专利技术的第四方面，提供一种培育抗盐植物的方法，包括以下步骤：获取葡萄circSIZ1序列，构建葡萄circSIZ1过表达载体，将所述葡萄circSIZ1过表达载体导入到目标植株中，获得抗盐性提高的葡萄circSIZ1转基因植株。优选的，所述获取葡萄circSIZ1基因的方法为PCR扩增法，用于验证葡萄circSIZ1全长基因的引物序列如SEQIDNO.2和SEQIDNO.3所示。优选的，构建葡萄circSIZ1过表达载体所用的转化载体为pHB。优选的，所述目标植株为烟草。本专利技术的有益效果：针对目前植物circRNA研究基础薄弱的现状，本专利技术从葡萄中克隆了一个全新的circRNA，即circSIZ1。通过转基因实验证实circSIZ1参与抗盐性，扩展了我们对植物抗盐性产生的认知，为获得高抗盐性植株提供理论依据，具有很大的应用价值。附图说明图1为本专利技术的葡萄circSIZ1克隆验证结果。图2为本专利技术的葡萄circSIZ1基因在不同组织的表达情况。图3为本专利技术的葡萄circSIZ1基因在盐胁迫(150mMNaCl)后的表达情况。图4为本专利技术的葡萄circSIZ1过表达载体的构建示意图。图5为转葡萄circSIZ1基因烟草植株的RT-qPCR检测；图中，#1和#2分别表示超表达circSIZ1后的两个转基因烟草株系。图6为转葡萄circSIZ1基因对烟草的抗盐表型情况；图中，#1和#2别表示超表达circSIZ1后的两个转基因烟草株系。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。正如
技术介绍
部分所介绍的，胁迫反应是植物研究中的一个重要方向。植物circRNA在非生物、生物胁迫和不同的生长发育阶段均会发生差异表达现象。盐渍化土壤造成的葡萄生理障碍问题越来越明显，严重影响葡萄正常生长发育、果实产量和品质。但是，关于盐胁迫如何影响植物中circRNA的表达模式知之甚少，以及circRNA是否在植物盐胁迫响应中发挥作用仍然缺乏转基因证据支持。circRNA作为非编码RNA研究领域的新热点，现有研究表明：circRNA存在与来源基因不同的独立功能。目前虽有报道其他作物中SUMOE3连接酶基因SIZ1的功能，但是，其并不能反应circSIZ1的功能，circSIZ1以一种和SIZ1基因完全不同的作用机制发挥功能；而且，circSIZ1物种间保守性比较低，其他物种如桃、猕猴桃、苹果中SIZ1基因并不能产生circSIZ1。基于此，本专利技术针对一种来源于葡萄SUMOE3连接酶基因的circRNA展开克隆及功能研究，特别是在生长发育和抗盐中的功能。本专利技术首次提供了circRNA在植物体内发挥抗盐功能的转基因证据。本专利技术从葡萄中克隆了一个全新的circRNA，即circSIZ1。本专利技术的葡萄circSIZ1相关核苷酸全长序列或其片段通常可以用PCR扩增法、重组法或人工合成的方法获得。对于PCR扩增法，可根据本专利技术所公开的有关核苷酸序列，来设计引物，并用市售的cDNA库或按本领域技术人员已知的常规方法所制备的cDNA库作为模板，扩增而得有关序列。当获得了有关序列后，就可以用重组法来大批量地获得有关序列。这通常是将其克隆入载体，再转入细胞，然后通过常规方法从增殖后的宿主细胞中分离得到有关序列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.葡萄circSIZ1在如下(1)-(3)至少一项中的用途：/n(1)调控植物抗盐性；/n(2)培育抗盐性植物；/n(3)调控植物生长发育。/n

【技术特征摘要】
1.葡萄circSIZ1在如下(1)-(3)至少一项中的用途：
(1)调控植物抗盐性；
(2)培育抗盐性植物；
(3)调控植物生长发育。


2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述葡萄circSIZ1的核苷酸序列为如下a)-c)任一项所述：
a)SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；
b)与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列具有至少70％同一性的核苷酸序列；
c)能与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。


3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述植物为烟草。


4.含有葡萄circSIZ1的表达载体、转基因细胞系或基因工程菌在如下(1)-(3)至少一项中的用途：
(1)调控植物抗盐性；
(2)培育抗盐性植物；
(3)调控植物生长发育。


5.一种促进植物生长发育和/或提高盐胁迫抗性的方法，其特征在于，包括用如下a)-c)任一项所述的葡萄circSIZ1转化植...

【专利技术属性】
技术研发人员：高振，孙宝箴，杜远鹏，姚玉新，翟衡，郑成超，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37