[發(fā)明專(zhuān)利]大豆MicroRNA172在培育耐逆植物中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410697468.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105695462B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳受宜;張勁松;潘文嘉;張萬(wàn)科;韋偉;林晴;馬彪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/113
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/54
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;白艷

本發(fā)明公開(kāi)了大豆MicroRNA172在培育耐逆植物中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了MicroRNA172或其編碼核酸分子或含有其編碼核酸分子的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌在培育耐逆性植物和/或提高植物生物量中的應(yīng)用；本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明過(guò)表達(dá)pre?miR172得到轉(zhuǎn)基因大豆，其高于轉(zhuǎn)空載體大豆或野生型大豆，具體體現(xiàn)在鹽脅迫下生物量高于轉(zhuǎn)空載體或野生型大豆。本發(fā)明對(duì)培育耐鹽且生物量增加的植物品種，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及大豆MicroRNA172在培育耐逆植物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境中物理化學(xué)因素的變化,例如干旱、鹽堿、低溫等脅迫因素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成農(nóng)作物大規(guī)模減產(chǎn)，培育耐逆性作物是種植業(yè)的主要目標(biāo)之一。目前，基因工程育種已經(jīng)成為增強(qiáng)作物耐逆性的重要方法之一。高等植物細(xì)胞有多種途徑應(yīng)答環(huán)境中的各種逆境脅迫，其中轉(zhuǎn)錄因子起著調(diào)控耐逆相關(guān)效應(yīng)基因表達(dá)的作用。植物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多類(lèi)蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄因子等與植物耐逆性相關(guān)，但是，有關(guān)MicroRNA與耐逆性的相關(guān)性報(bào)道較少。

MicroRNA(miRNA)是一類(lèi)內(nèi)生的、長(zhǎng)度約為20-24個(gè)核苷酸的小RNA，其在細(xì)胞內(nèi)具有多種重要的調(diào)節(jié)作用。MicroRNA存在多種形式，最原始的是pri-miRNA，長(zhǎng)度大約為300-1000個(gè)堿基；pri-miRNA經(jīng)過(guò)一次加工后，成為pre-miRNA即microRNA前體，長(zhǎng)度大約為70-90個(gè)堿基；pre-miRNA再經(jīng)過(guò)Dicer酶酶切后，成為長(zhǎng)約20-24nt的成熟miRNA。

在植物中，miRNA在RISC的作用下與靶基因的mRNA結(jié)合后，通過(guò)降解mRNA或抑制翻譯的方式對(duì)基因的進(jìn)行調(diào)控。每個(gè)miRNA可以有多個(gè)靶基因，而幾個(gè)miRNA也可以調(diào)節(jié)同一個(gè)基因。這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)既可以通過(guò)一個(gè)miRNA來(lái)調(diào)控多個(gè)基因的表達(dá)，也可以通過(guò)幾個(gè)miRNA的組合來(lái)精細(xì)調(diào)控某個(gè)基因的表達(dá)。植物中已知miRNA通過(guò)調(diào)控與植物開(kāi)花及花器官發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá),參與植物生殖發(fā)育及花器官分化。一些miRNA調(diào)控植株的發(fā)育和耐逆性，例如玉米中鉛脅迫響應(yīng)miRNA與植株的耐鉛脅迫相關(guān)；海南大學(xué)薄維平等分析了木薯低溫下miRNA的差異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供MicroRNA172(簡(jiǎn)稱(chēng)為miR172)或其編碼核酸分子或含有其編碼核酸分子的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌的新用途。

本發(fā)明提供了MicroRNA172或其編碼核酸分子或含有其編碼核酸分子的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌在培育耐逆性植物和/或提高植物生物量中的應(yīng)用；

所述MicroRNA172的核苷酸序列為序列表中序列2或序列3。

上述序列表中序列2所示的RNA為pre-miRNA172，序列3所示的RNA為MicroRNA172，pre-miRNA172為MicroRNA172的前體。

上述應(yīng)用中，所述MicroRNA172編碼核酸分子的核苷酸序列為序列表中序列1，編碼pre-miRNA172。

上述應(yīng)用中，所述含有MicroRNA172編碼核酸分子的重組載體為將所述MicroRNA172編碼核酸分子插入表達(dá)載體得到表達(dá)MicroRNA172的重組載體，在本發(fā)明的實(shí)施例中，表達(dá)載體為pBin438，重組載體為將序列表的序列1所示pre-MicroRNA172的編碼核酸分子插入pBin438載體BamHI和KpnI酶切位點(diǎn)之間得到的載體，且插入的位置在CaMV35S啟動(dòng)子之后，將該重組載體命名為pBin438-pre-MicroRNA172。

上述應(yīng)用中，所述耐逆性為耐鹽性；

所述提高生物量體現(xiàn)在提高根長(zhǎng)、提高株高和/或提高地上部分鮮重。