【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物生物，涉及提高植物抗旱性的闽楠pbatg8a基因及其应用。
技术介绍
1、闽楠(phoebe bournei)为樟科楠属植物，作为珍贵用材树种，其干形通直，纹理美观，耐腐防潮性能好，常被用于建筑、高档家具、造船和雕刻等用途，深受广大民众喜爱，享有“金丝楠木”之美誉。另外，闽楠作为常绿大乔木，树干通直，冠形优美，被用作现代园林绿化。然而，闽楠幼苗具有喜湿耐阴特性，对水分缺乏较敏感，在极端天气频发的背景下，干旱胁迫极大限制了闽楠栽培与发展。
2、自噬作为体内一种回收代谢机制，将植物体内受损蛋白和不需要的大分子物质运输到液泡降解回收利用，是真核生物中高度保守过程。自噬过程是先形成一半囊泡结构，再进行分子招募，使囊泡结构不断延伸进而封闭形成完整自噬泡，运送到溶酶体或者液泡降解。自噬是在一系列自噬相关蛋白相互作用下形成，根据自噬形成过程和自噬蛋白在自噬体形成不同阶段的功能，分为以下四类：(1)atg1-atg13蛋白激酶复合体，响应上游信号起始自噬过程；(2)atg9-atg2-atg18跨膜复合体，通过在膜上穿梭促进囊泡不断延伸；(3)pi3k复合体，促进囊泡成核；(4)atg8-pe和atg5-atg12双泛素化系统，帮助囊泡扩展与融合。研究发现自噬在植物生命活动中具有重要作用，参与植物生长发育、逆境胁迫和营养胁迫，帮助植物适应复杂多变的环境。
3、自噬在植物碳氮循环方面也起到重要作用，碳氮是植物生长所必须的营养物质，碳氮缺乏会导致植物生长受限。在水稻中，氮饥饿下，osatg8a表达水平显著提
4、自噬在缓解干旱胁迫中具有重要作用，mdatg8i在拟南芥中异位表达增强植物对氮营养缺少、盐胁迫和渗透胁迫的耐受性，延缓叶片衰老。cost1作为体内一种特殊的duf164蛋白，与atg8e相互作用影响atg8e蛋白水平，在干旱发生时，cost1降解释放atg8，激活自噬，增强抗旱。在干旱胁迫下，bre1会被自噬降解，这种选择性自噬降解是由货物受体dsk2介导，dsk2包含aims和泛素相关(uba)结构域，在干旱发生时，dsk2通过相互作用基序(aims)与atg8相互作用，靶向降解bes1，进而抑制be介导的植物生长。尚未有关于闽楠pbatg8a基因的功能相关报道。
5、本申请基于闽楠自噬相关atg(autophagy-related gene)基因家族鉴定，进行生物信息学分析，并研究peg模拟干旱、植物激素脱落酸和茉莉酸甲酯处理下的表达模式，挖掘与耐旱性相关的关键atg成员，通过过表达研究其在干旱胁迫下的生物学功能，为闽楠耐旱分子育种提供基因资源。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了提高植物抗旱性的闽楠pbatg8a基因及其应用。
2、本专利技术提供了一种提高植物抗旱性的闽楠pbatg8a基因，该基因具有seq id no:1所示的核苷酸序列，或者对该序列进行一个或几个核苷酸的缺失、添加和/或取代，但功能不变的序列。优选情况下，闽楠pbatg8a基因的核苷酸序列为seq id no：1。
3、本专利技术还提供了闽楠pbatg8a基因编码的蛋白，该蛋白由seq id no.2所示的氨基酸组成。
4、本专利技术还提供了含闽楠pbatg8a基因的重组载体、转基因细胞系或重组菌。
5、本专利技术还提供了一种提高植物抗旱性的方法，该方法包括闽楠pbatg8a基因修饰植物，相对于野生型植物，该闽楠pbatg8a基因修饰植物中，闽楠pbatg8a基因的表达增加；其中，该闽楠pbatg8a基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。需要说明的是，“表达减少”的概念中，“表达”是指是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程；上述过程的强度减少即为表达减少，具体地，可以为转录得到的产物和翻译得到的产物减少。
6、本专利技术还提供了闽楠pbatg8a基因在提高植物抗旱性中的应用，相对于野生型植物，该闽楠pbatg8a基因修饰植物中，闽楠pbatg8a基因的表达增加；其中，该闽楠pbatg8a基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。需要说明的是，“表达减少”的概念中，“表达”是指是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程；上述过程的强度减少即为表达减少，具体地，可以为转录得到的产物和翻译得到的产物减少。
7、在一个实施方案中，该植物为拟南芥或闽楠。优选情况下，该植物为拟南芥。
8、在一个实施方案中，将该闽楠pbatg8a基因连接到载体上，通过农杆菌介导转化到拟南芥、筛选、培养和获得转基因株系。该转基因拟南芥与对照相比，提高了种子发芽势和幼苗根系生长，促进植株生物量积累。
9、本专利技术通过克隆了闽楠pbatg8a基因并转化invsc1酵母细胞，与对照相比，转化pbatg8a的酵母在干旱条件下明显存在更多克隆，显著增强了酵母在sd/-ura选择性培养基中对peg模拟干旱的耐受性。通过根癌农杆菌介导花序侵染法转化拟南芥，获得基因过表达植株，对pbatg8a过表达转基因拟南芥在干旱条件下种子发芽势、幼苗表型和根长测定，结果表明转基因pbatg8a拟南芥发芽势明显高于野生型，幼苗根系生长和生物量积累显著提高，自噬体数量显著增加。通过pbatg8a过表达转化闽楠根部，显著提高其自噬体数量和部分其他自噬相关基因的表达。
10、本申请通过在拟南芥中过表达闽楠pbatg8a基因，获得了抗旱性显著提高的植株，即人为提高植物抗旱性是可行的，具有较大的运用前景和经济效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高植物抗旱性的闽楠PbATG8a基因，其特征在于，该基因具有SEQ ID No:1所示的核苷酸序列，或者对所述序列进行一个或几个核苷酸的缺失、添加和/或取代，但功能不变的序列。
2.根据权利要求1所述基因，其特征在于，所述闽楠PbATG8a基因的核苷酸序列为SEQID NO：1。
3.权利要求1或2所述基因编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白由SEQ ID No.2所示的氨基酸组成。
4.含有权利要求2中所述基因的重组载体、转基因细胞系或重组菌。
5.一种提高植物抗旱性的方法，该方法包括闽楠PbATG8a基因修饰植物，其特征在于，相对于野生型植物，所述闽楠PbATG8a基因修饰植物中，闽楠PbATG8a基因的表达增加；其中，所述闽楠PbATG8a基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
6.闽楠PbATG8a基因在提高植物抗旱性中的应用，其特征在于，相对于野生型植物，所述闽楠PbATG8a基因修饰植物中，闽楠PbATG8a基因的表达增加；其中，所述闽楠PbATG8a基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述植物为拟南芥或闽楠。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述植物为拟南芥。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将所述闽楠PbATG8a基因连接到载体上，通过农杆菌介导转化到拟南芥、筛选、培养和获得转基因株系。
...【技术特征摘要】
1.一种提高植物抗旱性的闽楠pbatg8a基因，其特征在于，该基因具有seq id no:1所示的核苷酸序列，或者对所述序列进行一个或几个核苷酸的缺失、添加和/或取代，但功能不变的序列。
2.根据权利要求1所述基因，其特征在于，所述闽楠pbatg8a基因的核苷酸序列为seqid no：1。
3.权利要求1或2所述基因编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白由seq id no.2所示的氨基酸组成。
4.含有权利要求2中所述基因的重组载体、转基因细胞系或重组菌。
5.一种提高植物抗旱性的方法，该方法包括闽楠pbatg8a基因修饰植物，其特征在于，相对于野生型植物，所述闽楠pbatg8a基因修饰植物中，闽楠p...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊红，刘慧，张毓婷，童再康，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：
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