[發(fā)明專利]調(diào)控細(xì)胞程序性死亡的花生衰老基因及編碼序列與應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210134547.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102660555A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹潔;何龍飛;何虎翼;王天菊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及調(diào)控細(xì)胞程序性死亡的花生衰老基因AhSAG及編碼序列與應(yīng)用。

背景技術(shù)

在植物中，細(xì)胞死亡是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，是高度專一的細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的一部分。在這個(gè)過(guò)程中，植物細(xì)胞受到外在和內(nèi)在信息(外在環(huán)境、發(fā)育信號(hào)、代謝環(huán)境等)的刺激，改變細(xì)胞命運(yùn)，引起細(xì)胞死亡。細(xì)胞死亡表現(xiàn)為兩種類型：細(xì)胞壞死(Cell?necrosis)和細(xì)胞程序性死亡(PCD)。細(xì)胞壞死，通常是由于偶然的外界因素如受熱或藥物等極度刺激引起的溶酶體顆粒的釋放，導(dǎo)致細(xì)胞自溶死亡，是一種非正常的死亡。PCD是指受基因編碼指令調(diào)控的一系列有序的分子事件，是一種主動(dòng)的、生理性的細(xì)胞死亡過(guò)程。迄今為止，已在高等植物中發(fā)現(xiàn)了許多PCD事件，包括植物發(fā)育過(guò)程中的PCD和環(huán)境誘導(dǎo)PCD，主要有植物病原物互作引發(fā)的過(guò)敏反應(yīng)(hypersensitive?response，HR)、根皮層細(xì)胞死亡、珠心細(xì)胞退化、糊粉層細(xì)胞退化、通氣組織形成、體細(xì)胞胚胎發(fā)生、根冠細(xì)胞死亡、單性花形成、大孢子消失、花藥壁開(kāi)裂等。植物PCD與動(dòng)物細(xì)胞凋亡相似：細(xì)胞膜保持完整性和收縮，類半胱氨酸蛋白酶(Cysteine-containing?Aspartate-specific?proteases，caspasess)參與，DNA分割成核仁小體梯狀等。但由于動(dòng)植物在細(xì)胞形態(tài)及生理功能上存在顯著差別，所以植物PCD與動(dòng)物細(xì)胞凋亡的差異較大。在植物中，液泡在PCD中起重要作用，一般采取自噬的方式，但動(dòng)物細(xì)胞凋亡最為典型的特征是形成凋亡小體，并被其它細(xì)胞吞噬。

細(xì)胞衰老是一種PCD現(xiàn)象，指細(xì)胞對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)力以及維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和合成能力的降低，如在亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)上葉綠體和其他細(xì)胞器的有序衰退；代謝水平上細(xì)胞內(nèi)大分子的降解、動(dòng)員；基因水平上衰老相關(guān)基因SAGs的激活和表達(dá)。衰老很大程度上被認(rèn)為是植物生長(zhǎng)發(fā)育的最后調(diào)節(jié)因素，衰老的快慢直接影響到植物生長(zhǎng)，影響農(nóng)作物產(chǎn)量，葉片早衰被認(rèn)為是農(nóng)作物低產(chǎn)的重要原因。紫外、溫度、干旱、病菌等逆境脅迫可促進(jìn)植物發(fā)生早衰，從而引起植物體內(nèi)能源的再分配(Kim?H?J.2007.Molecular?regulation?of?leaf?senescence.In?senescence?Processes?in?Plants，231-255.Lim?P?O.2007.Leaf?senescence.Annu?Rev?Plant?Biology58：115-136)。因此，推測(cè)逆境脅迫與衰老密切相關(guān)。

與衰老有關(guān)基因包括了衰老上調(diào)基因和衰老下調(diào)基因。衰老上調(diào)基因或稱衰老相關(guān)基因(senescence-associated?genes，SAGs)是指一些未曾在功能葉片中表達(dá)或低水平表達(dá)的基因在衰老期間被激活，mRNA水平隨葉片衰老而提高，即表達(dá)上調(diào)。衰老下調(diào)基因是指衰老過(guò)程中，受到抑制而低水平表達(dá)，甚至不表達(dá)，相應(yīng)mRNA水平下降的一類基因。