[發明專利]擬南芥At1g52340基因在調控植物葉片衰老方面的應用

有效

• 申請號: 201610042944.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105463013B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 宋玉偉;李合偉;向福友;苗雨晨;宋純鵬
• 申請（專利權）人: 南陽師范學院
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 朱廣存

本發明涉及擬南芥At1g52340基因在調控植物葉片衰老方面的應用，屬于基因工程技術領域，將At1g52340基因連接到不同種類載體上，通過不同的表達載體轉化獲得抗衰老相關的轉基因作物，所述At1g52340基因的CDS長度為858個堿基，編碼252個氨基酸的蛋白，編碼一個定位于細胞胞質內的脫氫還原酶。本發明證實擬南芥At1g52340基因是一個能夠通過調節植物衰老相關的基因的表達從而影響植物衰老，并且在細胞水平上對調節植物葉片細胞的衰老凋亡發揮作用，這種調控機理也參與植物對逆境如滲透和氧化脅迫的應答。通過轉基因技術可以將該基因用于開展作物育種，延緩作物過早衰老，實現增產豐收。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種擬南芥At1g52340基因在調控植物葉片衰老方面的應用。

背景技術

葉片是植物進行光合作用，合成有機物，增加農作物產量的重要器官。植物葉片的過早衰老往往造成作物減產甚至不育。植物葉片的衰老受到生長環境和植物內部激素信號的調節。眾多研究表明，植物激素脫落酸(abscisicacid，ABA)是植物應答外界環境脅迫所產生的一種重要逆境激素，它可以提高植物對逆境（如干旱、高溫、冷害、鹽堿等）的抗性。因為同幼嫩葉片相比，ABA在衰老的葉片中含量較高和對葉片噴施ABA可以促進葉片過早衰老，所以長期以來ABA被認為促進葉片的衰老。但是對于ABA是促進還是抑制植物葉片衰老仍缺少遺傳學證據。闡明ABA在調控植物葉片衰老中的作用對于防止植物葉片早衰，增加農作物產量具有重要意義。

擬南芥At1g52340基因屬于植物激素合成酶類基因，編碼一個定位于細胞胞質內的脫氫還原酶，促進植物黃質醛向ABA醛的轉化。該基因的CDS長度為858個堿基，編碼285個氨基酸的蛋白，已有研究表明其與植物種子的萌發，植物發育和氣孔的運動有關，但是關于對植物葉片衰老的報道還很少報道，而由此介導的負調節葉片的衰老更未見到相關報道。

發明內容

本發明目的在于提供擬南芥At1g52340基因在調控植物葉片衰老方面的應用，以拓展At1g52340基因的應用范圍。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：擬南芥At1g52340基因在調控植物葉片衰老方面的應用，將At1g52340基因連接到不同種類載體上，通過不同的表達載體轉化獲得抗衰老相關的轉基因作物，所述At1g52340基因的CDS長度為858個堿基，編碼285個氨基酸的蛋白，編碼一個定位于細胞胞質內的脫氫還原酶。

本發明通過化學誘變將擬南芥At1g52340基因突變，獲得突變體（eas1-1、eas1-2），圖位克隆和測序表明突變基因為擬南芥At1g52340基因的突變所致。

本發明通過暗處理，發現突變體的葉片表現出更早衰老的現象，尤其在暗處理的后期，突變體的葉片衰老更快。

本發明通過滲透和氧化脅迫處理，發現突變體在應答逆境脅迫時葉片出現明顯的更早衰老的癥狀，突變體更容易衰老。

本發明通過對野生型和突變體植株的衰老細胞染色及細胞死亡的生理學分析，發現突變體的細胞凋亡率明顯高于野生型。

本發明利用藥理學、轉基因技術和電生理技術發現鈣離子可能參與了ABA對葉片早期衰老的調控。

本發明將野生型和突變體植株與衰老相關的基因進行表達分析表明，At1g52340基因可以通過調節與衰老相關的基因的表達來影響植物葉片的衰老。

擬南芥At1g52340基因參與植物葉片細胞衰老的調控，通過抑制葉片細胞的早期衰老進行調節。