多肽受体PSKR1基因在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了PSKR1基因或其编码的蛋白在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用，所述PSKR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。PSKR1基因能够与HsfA1a互作调控番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境的抗性，本发明专利技术通过转基因技术，构建得到PSKR1基因过表达载体，并利用组培技术，筛选获得的PSKR1基因过表达纯合株系OE:PSKR1

Application of polypeptide receptor pskr1 gene in improving the resistance of tomato plants and / or tomato pollen to high temperature stress

【技术实现步骤摘要】
thermotolerance in tomato”,Genes and development,2002,16:1555
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1567)。番茄HsfA1a，HsfA2与HsfB1所形成的三聚体可以通过与分子伴侣的互作提高对热胁迫不同阶段的响应(Scharf等,“The plant heat stress transcription fator(Hsf)family:structure,function and evolution”，Biophysica Acta，2012，1819：104
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119.)。番茄花药中SlHsfA2在花粉形成过程中表达上调，从而缓解花粉对热胁迫的敏感性(Fragkostefanakis等,“HsfA2 controls the activity of developmentally and stress
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regulated heat stress protection mechanisms in tomato male reproductive tissues”，Plant Physiology，2016，170：2461
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1477.)。由此可知，植物HSF基因是调控多种逆境响应基因表达的重要转录因子，在多种非生物逆境抗性和植物的生长发育中发挥重要的作用。
[0005]近年来，生物技术发展日新月异，DNA重组技术的建立尤其是基因过表达技术的应用，能够最大程度发挥基因的作用，为解决人类面临的环境恶化、资源匮乏等问题储备更多抗性种质资源。
[0006]公开号为CN108841841A的中国专利文献公开了一种番茄转录因子SlbZIP6的克隆及其在抗高温胁迫中的应用，结果证实SlbZIP6参与了番茄的耐热性调控机制，且超表达SlbZIP6番茄耐热性比野生型更差。检测该基因表达水平，用于番茄耐热育种筛选。

技术实现思路

[0007]本专利技术通过实验发现，多肽受体PSKR1基因能够通过与热激转录因子HsfA1a互作调控番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境的抗性，缓解由于高温引起的植株叶片卷曲、光合损伤、花粉败育等。
[0008]基于以上发现，本专利技术提供了PSKR1基因在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用，以期为培育抗高温番茄品种提供依据。
[0009]具体采用的技术方案如下：
[0010]PSKR1基因在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用，所述PSKR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0011]专利技术人通过实验发现，PSKR1基因能够与热激转录因子HsfA1a互作，热激转录因子能够增强植株和花粉的对高温逆境的抗性，因此PSKR1基因能够与HsfA1a互作调控番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境的抗性，热激转录因子HsfA1a的编码区序列如SEQ ID NO.5所示。
[0012]PSKR1基因位于番茄的1号染色体上，其蛋白编码区长度为2904bp，PSKR1基因编码一种跨膜蛋白，该蛋白由967个氨基酸组成。
[0013]本专利技术还提供了PSKR1基因编码的蛋白在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0014]本专利技术还提供了一种提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性的方法，在番茄植株中过表达PSKR1基因，所述PSKR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0015]具体包括以下步骤：
[0016](1)构建过表达PSKR1基因的载体；
[0017](2)构建含步骤(1)用于过表达PSKR1基因的载体的农杆菌基因工程菌；
[0018](3)将步骤(2)所述农杆菌基因工程菌转化到番茄组织中，筛选培养获得转基因植株。
[0019]本专利技术通过转基因技术，构建得到PSKR1基因过表达载体，并利用组培技术，筛选获得PSKR1基因过表达纯合株系；通过实验发现过表达PSKR1基因能够提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境的抗性。
[0020]所述载体为具有35S启动子的表达载体pFGC1008
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3HA。
[0021]优选的，步骤(1)中，选用上游引物和下游引物，以番茄cDNA为模板进行PCR扩增，扩增产物经酶切转化后连接到表达载体pFGC1008
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3HA上构建得到过表达PSKR1基因的载体。
[0022]其中，所述上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
[0023]优选的，所述农杆菌基因工程菌为根癌农杆菌GV3101菌株。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0025](1)本专利技术利用转基因技术提供了一种抗高温的番茄种质的培育方法，得到了抗高温的转基因纯合植株。
[0026](2)本专利技术培育的OE:PSKR1
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1、OE:PSKR1
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2转基因番茄与对照组相比具有明显的对高温逆境的抗性，说明过表达PSKR1基因能够提高番茄植株对高温逆境的抗性，同时，观测高温处理后的花粉活力及花粉萌发情况，证明过表达PSKR1基因能够提高番茄花粉对高温逆境的抗性，本专利技术提供了PSKR1基因在提高番茄植株在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的新用途，为培育抗高温的番茄品种提供了重要的基因资源。
附图说明
[0027]图1为实施例1中PSKR1过表达植株构建成功后Western blot验证HA标签蛋白图。RBC为二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)，Ponc为丽春红染色，用于表征蛋白上样量。
[0028]图2为实施例2中野生型WT与PSKR1基因过表达植株OE:PSKR1
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1在常温和高温条件下表型图、PSII最大光化学效率和相对电导率，其中，A为表型图，B为PSII最大光化学效率对比图，C为相对电导率对比图；a，b代表5％水平上的差异显著。
[0029]图3为实施例3中对野生型植株进行植物多肽PSK外源处理实验组及纯水处理对照组后植株在常温和高温条件下表型图、PSII最大光化学效率和相对电导率，其中，A为表型图，B为PSII最大光化学效率对比图，C为相对电导率对比图；a，b代表5％水平上的差异显著。
[0030]图4为实施例4中野生型WT与过表达OE:PSKR1
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1植株在高温条件下花粉活力及花粉萌发图，其中，A为花粉活力FDA染色图，B为花粉活力统计图，C为花粉体外萌发苯胺蓝染色图，D为花粉体外萌发率统计；a，b代表5％水平上的差异显著。
[0031]图5为实施例5中酵母双杂交的结果图。其中，pBD
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PSKR1胞内+pAD表示含有PSKR1基因胞内区域的pGBKT7质粒和pGADT7质粒共转化入酵母感受态细胞；pBD
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PSKR1胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PSKR1基因或其编码的蛋白在提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性中的应用。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述PSKR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.一种提高番茄植株和/或番茄花粉对高温逆境抗性的方法，其特征在于，在番茄植株中过表达PSKR1基因。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述PSKR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：师恺，王萍，罗倩，方瀚墨，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：