[發明專利]一種玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用

在審

• 申請號: 201510980226.7
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105400792A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 張舉仁;李朝霞;王保梅
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明屬農作物的生物工程育種領域，具體說，涉及一種玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用。

背景技術

NF-Y(nuclearfactor-y)是真核生物中普遍存在的一種轉錄因子復合物,由3個不同的亞基(NF-YA/CBF-B/HAP2、NF-YB/CBF-A/HAP3和NF-YC/CBF-C/HAP5)組成，并通過作用于其他調控因子的啟動子來調節目的基因的表達。NF-YA是DNA序列特異性的亞基，結合到基因啟動子區的核心五聚體核苷酸CCAAT基序(motif)上。NF-YB和NF-YC是分別在結構上類似組蛋白H2A和H2B的亞基。完整的NF-Y轉錄復合物與靶基因啟動子中的CCAAT基序結合，調控靶基因的轉錄。NF-Y復合體能夠作為一個轉錄激活因子或阻遏因子起作用，其與DNA的結合和轉錄調控活性也受到其它轉錄因子調節，后者通過與NF-Y亞基相互作用起作用。植物NF-Y可分為NF-YA、NF-YB和NF-YC三個家族，每家族有8～39名成員，出現了結構和功能的多樣化，形成復雜的基因家族，且每個家族不同成員參與了不同調控。已有的植物NF-Y基因功能分析揭示，三個家族的基因均有成員參與了植株生長發育調控或植物與微生物相互作用，以及對逆境脅迫的響應。在進化過程中一些亞家族成員形成了參與不同發育途徑和代謝過程的特殊功能，如胚胎發育調控、根系發育和開花時間控制，內質網應激調節、干旱脅迫響應、微生物感染及固氮根瘤形成等。一些植物NF-Y家族成員在抗旱、耐鹽性狀上也有重要作用,過表達AtNF-YB1和ZmNF-YB2能夠增強植物抗旱性。AtNF-YA5被證明在干旱脅迫和響應脫落酸(ABA)的擬南芥根和葉中表達上調。

玉米NF-Y家族基因數量大，檢索玉米基因組序列，發現玉米CCAAT-HAP2/NF-YA家族成員36個、CCAAT-HAP3/NF-YB成員28個、CCAAT-HAP5/NF-YC成員25個。這些NF-Y家族基因的功能研究尚處起步階段，只見到玉米ZmNF-YB2基因過表達提高了玉米植株耐旱性的研究報道和孟山都公司申請的專利。有關玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用未見報道。

發明內容

針對目前的研究現狀，本發明要解決的問題是提供一種玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用。

本發明所述的玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用。

其中：所述玉米核因子基因ZmNF-YA3的cDNA序列如SEQIDNo.1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示；所述植物是指栽培的草本作物，或玉米，或棉花；所述改變植物抗逆性是指改變植物的抗旱性和/或耐熱性。

上述應用中：所述玉米核因子基因ZmNF-YA3基因有cDNA形式或該ZmNF-YA3基因以正義形式、反義形式或其RNAi結構形式。

本發明所述玉米核因子基因ZmNF-YA3在改變植物抗逆性中的應用方法是：從玉米cDNA或基因組中克隆ZmNF-YA3基因序列，以基因全長形式或該基因以正義或反義形式、或RNAi結構形式重組到植物表達載體中，形成融合基因，然后采用轉基因技術將融合基因導入植物細胞，獲得轉基因植株；其中，所述ZmNF-YA3基因以正義形式、反義形式或其RNAi結構形式與啟動子融合，該啟動子有脅迫誘導型和/或組成型的。通過檢測轉基因表達強度和對植株進行性狀鑒定，從中篩選出生長和抗逆性發生明顯改變的轉基因植株及其后代，創造出在植物育種中具有應用價值的植物新種質。具體的：