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() 烟草多酚氧化酶基因NtPPO15及其在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用制造技术_技高网

烟草多酚氧化酶基因NtPPO15及其在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用制造技术

技术编号:44690681 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-19 20:38
本发明专利技术提供了烟草多酚氧化酶基因NtPPO15及其在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用。本发明专利技术通过实验筛选出了与烟草褐变和耐烤有关的关键基因NtPPO15,进一步通过构建了GUS染色载体探究NtPPO15启动子活性及基因表达部位,并通过基因编辑及过表达对基因的功能进行了深入研究。本发明专利技术通过实验证明本发明专利技术提供的NtPPO15基因是与烟草成熟烘烤过程中的褐变有关的关键基因,通过调控NtPPO15基因的表达量,可以控制烟草的褐变,改良烟草的耐熟性和耐烤性,能够提高烟草制品的品质,减少采收次数,大大提高经济效益,还可以用于筛选具有优良品质的烟草的品种,所以具有良好且广泛的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟草基因,具体涉及烟草多酚氧化酶基因 ntppo15及其在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用。


技术介绍

1、烟叶的烘烤特性是鲜烟品质差异的必然体现,烟叶的烘烤特性概括为“易烘烤”和“耐烘烤”两个方面; “易烘烤”主要体现烟叶的黄化特性以及黄化后定色的容易程度。更容易泛黄、更容易固色的烟叶被认为是容易烘烤的,而相反的则被认为是难以烘烤的;“耐烘烤”主要是指定色阶段烟叶对烘烤环境的敏感性或耐受性。对定色环境不敏感、不易变褐的烟叶被认为耐烘烤性好,否则被认为不耐烘烤,烟叶的易烘烤性和耐烘烤性受遗传因素的显着影响,由于遗传基础不同,有些品种很容易烘烤,耐烘烤性好的烟叶ppo活性较低,耐烘烤性差的烟叶ppo活性较高。

2、在烘烤过程中,烟叶的颜色由黄色逐渐变成棕色、甚至变褐,这是由于烟草叶内的内含物质在氧化酶的作用下被转化为一类深色物质,这个复杂的过程就被称为烟草酶促棕色化反应。 烟草酶促棕色化反应的发生与烟草的品质息息相关。通常根据烟叶经烘烤进入定色期后是否容易发生褐变来衡量烟叶的定色特性。烟草酶促棕色化反应对烟草品质会造成一系列的不良影响,在这个过程中烟叶的黄色会逐渐丧失,不同程度的杂色逐渐呈现,烟叶挂灰、蒸片、黑糟等接踵而至;同时还会造成烟叶叶片变薄,重量减轻,弹性大大变差,破碎度加大,燃烧力减弱,使烟叶的质量严重下降。

3、同时,提高成熟期烟叶的耐熟性可以减少采收次数,推进农机农艺融合,培育成熟度相对集中的品种,解决制约宜机化的关键难点。

4、目前对于烟草酶促棕色化反应的调控主要通过两个方面来进行,一是对环境氧气浓度进行调控,通过对调制房氧气浓度的控制可有效调控该反应进行的速度;二是对烟叶多酚氧化酶活性的调控,对于烟叶ppo活性调控的手段主要还是集中于通过调节环境中的温度与相对湿度、调节环境的ph值,或者使用一些ppo抑制剂等一些物理化学方法,利用基因手段来降低多酚氧化酶的活性,从而减少酶促棕色化反应的发生的研究鲜有报道。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述现状,本专利技术的目的是提供了烟草多酚氧化酶基因 ntppo15及其在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

3、本专利技术提供了烟草多酚氧化酶基因 ntppo15,其核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、进一步的,扩增所述烟草多酚氧化酶基因 ntppo15的引物序列如seq id no.6和seq id no.7所示。

5、本专利技术提供了烟草多酚氧化酶 ntppo15,其氨基酸序列如seq id no.2所示。

6、本专利技术提供了驱动烟草多酚氧化酶基因 ntppo15表达的启动子,其核苷酸序列如seq id no.3所示。

7、进一步的,扩增所述启动子的引物序列如seq id no.4和seq id no.5所示。

8、本专利技术还提供了所述的烟草多酚氧化酶基因 ntppo15在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用。

9、与现有技术相比,本专利技术的优点和技术效果是:本专利技术首先筛选出了成熟期和烘烤期与烟草褐变有关的关键基因  ntppo15;进一步通过构建了gus染色载体探究 ntppo15启动子活性及基因表达部位;通过构建 ntppo15融合gfp蛋白研究了ntppo15蛋白在亚细胞水平的具体定位情况;并通过基因编辑及过表达对基因的功能进行了深入研究。本专利技术通过实验证明本专利技术提供的 ntppo15基因是与烟草成熟和烘烤过程中的褐变有关的关键基因,通过调控 ntppo15基因的表达量,可以控制烟草的褐变,提高耐熟和耐烤性,可以提高烟草制品的品质,大大提高经济效益,还可以用于筛选具有优良品质的烟草的品种,所以具有良好且广泛的市场应用前景。

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【技术保护点】

1.烟草多酚氧化酶基因NtPPO15,其特征在于,其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的烟草多酚氧化酶基因NtPPO15,其特征在于,扩增所述烟草多酚氧化酶基因NtPPO15的引物序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.7所示。

3.烟草多酚氧化酶NtPPO15,其特征在于,其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

4.驱动烟草多酚氧化酶基因NtPPO15表达的启动子,其特征在于,其核苷酸序列如SEQID NO.3所示。

5.根据权利要求4所述的启动子,其特征在于,扩增所述启动子的引物序列如SEQ IDNO.4和SEQ ID NO.5所示。

6.权利要求1所述的烟草多酚氧化酶基因NtPPO15在抑制烟草褐变和提高烟草耐熟性耐烤性中的应用。

7.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述应用是通过基因编辑降低基因NtPPO15的表达量,进而抑制烟草褐变,提高烟叶耐熟性和耐烤性。

8.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述基因编辑包括基因敲除、设计基因NtPPO15的靶向敲除位点,在基因NtPPO15中插入突变碱基使基因NtPPO15表达失活。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,基因NtPPO15的敲除靶点序列如SEQ IDNO.10和SEQ ID NO.11所示。

10.权利要求1所述的烟草多酚氧化酶基因NtPPO15在筛选低褐变、耐熟性和耐烤性的烟草品种中的应用。

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【技术特征摘要】

1.烟草多酚氧化酶基因ntppo15,其特征在于,其核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的烟草多酚氧化酶基因ntppo15,其特征在于,扩增所述烟草多酚氧化酶基因ntppo15的引物序列如seq id no.6和seq id no.7所示。

3.烟草多酚氧化酶ntppo15,其特征在于,其氨基酸序列如seq id no.2所示。

4.驱动烟草多酚氧化酶基因ntppo15表达的启动子,其特征在于,其核苷酸序列如seqid no.3所示。

5.根据权利要求4所述的启动子,其特征在于,扩增所述启动子的引物序列如seq idno.4和seq id no.5所示。

6.权利要求1所述的烟...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明丽龚达平刘中庆张建铎韦建玉李志远王玉华解敏敏杨光宇赵清海贾海江
申请(专利权)人:中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所
类型:发明
国别省市:

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