System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 闽楠PbATG18b基因及其编码的蛋白和应用制造技术_技高网

闽楠PbATG18b基因及其编码的蛋白和应用制造技术

技术编号:42716146 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-13 12:05
本发明专利技术提供了一种闽楠PbATG18b基因,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。本发明专利技术还提供了由闽楠PbATG18b基因编码的蛋白。本发明专利技术还提供了一种提高植物抗旱性的方法,采用根癌农杆菌介导法,将含有闽楠PbATG18b基因的载体转入植物基因组中,筛选获得转基因植株。本发明专利技术还提供了闽楠PbATG18b基因在提高植物抗旱性中的应用。本申请在拟南芥中过表达闽楠PbATG18b基因,获得了抗旱性较高的植株,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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物生物,涉及闽楠pbatg18b基因及其编码的蛋白和应用。


技术介绍

1、闽楠(phoebe bournei)为樟科楠属植物,主要分布于我国亚热带水分丰富的地区。闽楠木材优良、耐腐性高,具有芳香气味,在建筑和家具制造等方面具有重要价值。此外,闽楠树干修直,冠形优美,被用作现代园林绿化。然而,闽楠幼苗对水分短缺极其敏感,近几年极端天气频发,尤其降水分布不均导致的局部区域严重干旱,极大程度影响闽楠生长发育。

2、自噬是将细胞生命活动过程中受损的蛋白或者细胞器等,由膜包裹形成双层膜泡状结构,运输到溶酶体或者液泡进行降解回收,实现营养循环利用,是真核生物中高度保守过程。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、自噬广泛参与植物生长过程,在拟南芥中,atg18a rnai植株叶片出现过早衰老,不能产生自噬体的现象,表明自噬受阻会影响植物生长和种子成熟。自噬在植物碳氮循环方面也起到重要作用,mdatg18a在苹果中过表达增加叶片在低氮下的硝酸盐含量,并提高了对氮缺乏的耐受性,增加了花青素积累。自噬在缓解干旱胁迫中具有重要作用,在苹果中,mdatg18a过表达使其具有更高的自噬活性,促进了不可溶蛋白和氧化蛋白的降解,修复抗氧化系统,提高苹果耐旱性。转录因子hsfa1a通过结合atg18f启动子增强自噬基因表达和自噬小体形成,从而诱导番茄抗旱性提高。在杨树中研究发现,盐胁迫诱导pagatg18a基因表达上调,通过过表达pagatg18a提高转基因杨树的抗氧化酶活性,增强了杨树对盐胁迫的耐受性。尚未有关于闽楠pbatg18b基因的功能相关报道。

4、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,本专利技术提供了闽楠pbatg18b基因及其编码的蛋白和应用。

2、本专利技术提供了一种闽楠pbatg18b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,该闽楠pbatg18b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pbatg18b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有闽楠pbatg18b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,采用根癌农杆菌介导法,将含闽楠pbatg18b基因的载体转入植物基因组中,筛选获得转基因植株。

6、在一个实施方案中,该转基因植株过表达闽楠pbatg18b基因。

7、本专利技术还提供了闽楠pbatg18b基因在提高植物抗旱性中的应用。

8、在一个实施方案中,将闽楠pbatg18b基因转入植物基因组中,并在转基因植物中超量表达,提高植物抗旱性。要说明的是,“超量表达”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;上述过程的强度增加即为表达增加,具体地,可以为转录得到的产物和翻译得到的产物增加。优选情况下,该植物为拟南芥。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pbatg18b基因并转化invsc1酵母细胞,与对照相比,转化pbatg18b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pbatg18b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pbatg18b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pbatg18b过表达转化闽楠根部,显著提高其自噬体数量和其他自噬相关基因的表达。

10、本申请拟南芥中过表达闽楠pbatg18b基因,获得了抗旱性较高的植株,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。

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【技术保护点】

1.一种闽楠PbATG18b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PbATG18b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 IDNo.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,其特征在于,采用根癌农杆菌介导法,将含有权利要求1或2所述基因的载体转入植物基因组中,筛选获得转基因植株。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述转基因植株过表达所述基因。

7.权利要求1或2所述闽楠PbATG18b基因在提高植物抗旱性中的应用。

8.根据权利要求6所述应用,其特征在于,将所述基因转入植物基因组中,并在转基因植物中超量表达,提高植物抗旱性。

9.根据权利要求8所述应用,其特征在于,所述植物为拟南芥

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【技术特征摘要】

1.一种闽楠pbatg18b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pbatg18b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 idno.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...

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊红刘慧张毓婷麻文俊童再康
申请(专利权)人:浙江农林大学
类型:发明
国别省市:

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