[發明專利]白樺BpMYB106基因、其氨基酸序列及應用

在審

• 申請號: 201510329971.5
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104962563A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 李成浩;周晨光;王玉成
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及一種白樺基因、其氨基酸序列及應用。

背景技術

隨著社會經濟發展和能源的不斷消耗，地球儲存的能源日益枯竭，樹木的木質組織組成了全球陸地碳儲存量的20％，而這些碳量則來源于光合作用的產物。因此，增加木本植物的固碳作用、生物材料產量及生物燃料的應用效率是解決可再生能源問題的重要途徑，而提高林木的光合作用則成為有效的手段。

植物光合作用普遍存在低效性，光合作用中植物將光能轉化用以植物生長的效率僅為2％～4％。實際中的光合效率與潛在光合效率存在著很大差距，植物光合效率具有可提高的空間。對林木光合作用的研究及效率上的提高，不僅是生命科學中基礎理論問題研究的一方面，它也已經與人們面臨的能源危機、資源危機和環境危機等問題的解決有著密切的關系。

傳統的育種手段難以在短期內實現林木高光效性狀改良的需求。近年來生物技術的發展以及分子育種研究的興起，為利用基因工程手段改良林木、加速林木新品種的選育奠定基礎。通過轉基因手段，向植物體中導入一個可調控下游光合基因表達的轉錄因子，能夠有效提高植物光合速率。因此研究林木調控光合基因的轉錄因子十分必要。

目前研究較多的是對光合基因的間接調控因子，一般是在植物逆境脅迫下做出應答響應，此類轉錄因子主要包括：CBF/DREB轉錄因子，主要參與低溫脅迫，NAC(NAM、ATAF和CUC)和ZF-HD(鋅指蛋白同源結構域)轉錄因子，主要參與干旱及高鹽脅迫，AREB/ABF(ABA響應元件結合蛋白/ABA結合因子)，是重要的依賴ABA的干旱應答轉錄因子，MYC/MYB轉錄因子，是依賴ABA的干旱應答及生物脅迫應答因子。這四種轉錄因子分別能夠在植物非生物或生物脅迫條件下，間接影植物響光合作用。在眾多轉錄因子家族中，MYB轉錄因子在植物體內多個生命過程的調控，擬南芥CCA1(CIRCADIAN?CLOCKASSOCIATED?1)及大麥中的HvMCB1and?HvMCB2屬于R1/2MYB家族的轉錄因子，均可直接調控參與光合作用過程的相關基因，但植物R2R3-MYB類轉錄因子在直接調控光合作用基因的方面卻鮮有報道。

白樺(Betulaplatyphylla?Suk.)是我國東北與內蒙古地區重要的造林樹種，是優良的短周期闊用材樹種。通過轉基因手段對其進行遺傳改良，目的是培育速生、優質、高光效的白樺新品種，同時對于基因工程育種手段加速林木品種改良也具有較大意義。

發明內容

本發明提供一種白樺基因、其氨基酸序列及應用。

本發明白樺BpMYB106基因的核苷酸序列如序列表中SEQ?ID?NO：1所示。

本發明編碼白樺BpMYB106基因的氨基酸序列如序列表中SEQ?ID?NO：2所示。

本發明白樺BpMYB106基因的應用是指在增加光合作用相關基因表達豐度上的應用。

本發明公開了白樺中的R2R3-MYB轉錄因子BpMYB106的編碼基因和應用，本發明利用農桿菌介導法在白樺中過表達該基因，獲得的白樺轉基因株系具有毛狀體密度增加、凈光合速率、蒸騰速率和生長速率均提高的特征。利用數字表達譜技術對野生型及轉基因型白樺進行差異基因分析，發現轉基因白樺中的一些與光合作用直接相關的基因上調表達，經酵母單雜技術驗證BpMYB106轉錄因子可以結合光合作用相關的順式作用元件，進而直接調控光合基因，從而使白樺的光合速率及生長速率提高。通過本發明可培育出高光效、速生的轉BpMYB106基因的白樺新品種，對林木分子育種的新品種培育方面具有重要的理論及實際意義。

附圖說明

圖1為實時熒光定量PCR分析BpMYB106基因在白樺各組織中的表達；

圖2為BpMYB106基因cDNA片段擴增產物的電泳檢測圖，M為DL2000DNA?Marker，1為BpMYB106基因；

圖3為大腸桿菌(pROK?Ⅱ-BpMYB106)菌液PCR檢測圖，M為DL2000DNA?Marker，1為BpMYB106基因；

圖4為大腸桿菌(pROK?Ⅱ-BpMYB106)質粒雙酶切(BamH?Ⅰ/Sac?Ⅰ)產物電泳檢測圖，M為DL2000DNA?Marker，1為BpMYB106基因；

圖5為農桿菌(pROK?Ⅱ-BpMYB106)質粒PCR檢測圖，M為DL2000DNA?Marker，1為BpMYB106基因；