【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程，具体涉及一种stabi5基因在调控马铃薯自噬中的应用。
技术介绍
1、马铃薯(solanum tuberosum l.)是仅次于水稻和小麦的全球第三大粮食作物，我国目前已成为全球最大的马铃薯生产和消费国。马铃薯是重要的粮食作物，以其适应性强、产量高、营养成分全和产业链长等特点，受到了全世界的广泛重视。全世界有超过10亿人食用马铃薯，全球马铃薯总产量超过3.74亿吨。在中国，马铃薯已成为水稻、小麦和玉米之后的第四大主粮作物。然而，我国马铃薯品种相对单一，主要马铃薯品种缺乏遗传多样性。随着我国马铃薯主粮化战略的实施，马铃薯品种改良和种质资源创新已成为迫切需求。因此，通过育种手段培育马铃薯新品种尤为迫切和重要。作物育种包括传统遗传育种和分子育种，传统遗传育种周期长；分子育种则可以针对植物特定性状进行遗传改良，能够大大缩短育种周期。而分子育种的关键就是挖掘重要的功能基因，并明晰其具体的功能机制。
2、abi5(abainsensitive 5)是aba信号通路的一个关键碱性亮氨酸拉链(bzip)转录因子，在aba信号转导、种子发育和萌发、逆境胁迫响应以及生殖发育等方面都发挥着关键作用。abi5主要参与植物对逆境胁迫的响应。在干旱、高盐等不利环境下，植物会合成大量的aba，abi5作为aba信号通路中的重要转录因子，能够调控一系列与抗逆性相关的基因表达，从而提高植物的抗逆性。例如，abi5可以与顺式元件abre相结合，调节下游大量抗旱、耐盐碱等相关功能基因的表达，增强植物的抗逆性。此外，abi5也参与调
3、植物自噬是一种细胞内的自我降解过程，通过将细胞内不需要或损伤的蛋白和细胞器降解、回收并再利用，从而维持细胞的正常功能和生长发育。自噬在维持植物正常的细胞寿命、延缓衰老、抵抗生物和非生物胁迫过程中都具有重要的作用。在不利环境胁迫条件下，植物通过自噬途径回收细胞内多余的养分以维持自身的生长和生存。自噬的发生需要许多自噬相关基因atgs(autophagy-relatedgenes)的参与，目前在拟南芥中已经鉴定超过30个atgs，包括atg8、atg12、atg13等自噬相关基因，其在自噬体的形成及自噬的调节中发挥重要作用。马铃薯自噬是一种重要的生物学过程，对于维持细胞稳态、应对胁迫条件以及调控生长发育等方面具有重要作用，目前在马铃薯中也已发现大量的自噬相关基因参与自噬进程，包括statg8、statg12和statg13。通过调控马铃薯自噬过程，可以培育出具有更强抗逆性、更高产量和更好品质的马铃薯新品种。马铃薯具有抗旱、耐低温、耐贫瘠等应对逆境胁迫的能力。然而，马铃薯stabi5基因的功能还有待详细研究，stabi5在马铃薯抵抗逆境胁迫中的作用还没有阐明，尤其是stabi5和马铃薯自噬的关系仍不清楚。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种stabi5基因在调控马铃薯自噬中的应用。
2、本专利技术为了实现其目的，采用的技术方案是：
3、本专利技术的第一方面提供一种stabi5基因突变体，其核苷酸序列为如下任意一种：
4、(a)stabi5基因的第一个外显子的第160bp的碱基a缺失；
5、(b)stabi5基因的第一个外显子的第376bp的碱基c缺失；
6、所述stabi5基因的cds序列如seq id no.1所示。
7、本专利技术的第二方面提供含有上述的stabi5基因突变体的表达载体或重组微生物。
8、本专利技术的第三方面提供stabi5基因或者上述的stabi5基因突变体在调控马铃薯自噬中的应用或者在调控马铃薯叶片大小和/或厚度中的应用。
9、上述的应用技术方案中，stabi5蛋白和statg8a与statg8h基因的启动子结合并激活下游自噬基因的表达；过表达stabi5能够加速黑暗诱导的转基因马铃薯自噬过程。
10、上述的应用技术方案中，上述的stabi5基因突变体使stabi5功能缺失，延缓马铃薯叶片的黄化和衰老，马铃薯植株能够部分恢复黑暗下的低光合效率，减缓马铃薯植株自噬进程。
11、本专利技术的第四方面提供一种用于编辑马铃薯stabi5基因的grna在调控马铃薯自噬中的应用，所述grna的核苷酸序列如seq id no.10所示；所述stabi5基因的cds序列如seq id no.1所示。
12、所述的调控马铃薯自噬通过stabi5基因突变的方式，使stabi5功能缺失，延缓马铃薯叶片的黄化和衰老，马铃薯植株能够部分恢复黑暗下的低光合效率，减缓马铃薯植株自噬进程。
13、所述的stabi5基因突变通过如下任一种方式实现：
14、(a)stabi5基因的第一个外显子的第160bp的碱基a缺失；
15、(b)stabi5基因的第一个外显子的第376bp的碱基c缺失。
16、本专利技术的第五方面提供一种调控马铃薯自噬的stabi5基因突变体的制备方法，首先针对马铃薯stabi5基因设计grna，将合成的grna序列插入植物基因编辑载体中，得到重组载体，将所述重组载体转入农杆菌中，挑选阳性克隆转化马铃薯，获得stabi5基因突变体；所述grna的核苷酸序列如seq id no.10所示。
17、上述的制备方法，首先针对马铃薯stabi5基因设计grna，将合成的grna序列插入到植物基因编辑载体pp1c.4的ecor i和xba i酶切位点之间，得到重组载体pp1c.4-cas9-stabi5，将所述重组载体转入农杆菌中，挑选阳性克隆转化马铃薯，获得stabi5基因突变体。
18、本专利技术的有益效果是：本专利技术首次发现stabi5基因具有调控马铃薯叶片大小及厚度的功能，阐明stabi5基因与马铃薯自噬的关系，首次提出stabi5基因对马铃薯自噬的调控作用，通过研究stabi5和马铃薯自噬的关系和作用机制，对马铃薯育种具有重大意义，为马铃薯品种改良和种质资源创新奠定基础。
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1.一种StABI5基因突变体，其特征在于，其核苷酸序列为如下任意一种：
2.含有权利要求1所述的StABI5基因突变体的表达载体或重组微生物。
3.StABI5基因或者权利要求1所述的StABI5基因突变体在调控马铃薯自噬中的应用或者在调控马铃薯叶片大小和/或厚度中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：StABI5蛋白和StATG8a与StATG8h基因的启动子结合并激活下游自噬基因的表达；过表达StABI5能够加速黑暗诱导的转基因马铃薯自噬过程。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：权利要求1所述的StABI5基因突变体使StABI5功能缺失，延缓马铃薯叶片的黄化和衰老，马铃薯植株能够部分恢复黑暗下的低光合效率，减缓马铃薯植株自噬进程。
6.一种用于编辑马铃薯StABI5基因的gRNA在调控马铃薯自噬中的应用，其特征在于：所述gRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示；所述StABI5基因的CDS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
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的StABI5基因突变通过如下任一种方式实现：
9.一种调控马铃薯自噬的StABI5基因突变体的制备方法，其特征在于：首先针对马铃薯StABI5基因设计gRNA，将合成的gRNA序列插入植物基因编辑载体中，得到重组载体，将所述重组载体转入农杆菌中，挑选阳性克隆转化马铃薯，获得StABI5基因突变体；所述gRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：首先针对马铃薯StABI5基因设计gRNA，将合成的gRNA序列插入到植物基因编辑载体pP1C.4的EcoR I和Xba I酶切位点之间，得到重组载体pP1C.4-Cas9-StABI5，将所述重组载体转入农杆菌中，挑选阳性克隆转化马铃薯，获得StABI5基因突变体。
...【技术特征摘要】
1.一种stabi5基因突变体，其特征在于，其核苷酸序列为如下任意一种：
2.含有权利要求1所述的stabi5基因突变体的表达载体或重组微生物。
3.stabi5基因或者权利要求1所述的stabi5基因突变体在调控马铃薯自噬中的应用或者在调控马铃薯叶片大小和/或厚度中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：stabi5蛋白和statg8a与statg8h基因的启动子结合并激活下游自噬基因的表达；过表达stabi5能够加速黑暗诱导的转基因马铃薯自噬过程。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：权利要求1所述的stabi5基因突变体使stabi5功能缺失，延缓马铃薯叶片的黄化和衰老，马铃薯植株能够部分恢复黑暗下的低光合效率，减缓马铃薯植株自噬进程。
6.一种用于编辑马铃薯stabi5基因的grna在调控马铃薯自噬中的应用，其特征在于：所述grna的核苷酸序列如seq id no.10所示；所述stabi5基因的cds序列如seq id no.1所示。
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林宣，任茂智，祝婷婷，
申请(专利权)人：中国农业科学院都市农业研究所，
类型：发明
国别省市：
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