[發明專利]一種茶樹miRNA及其應用

在審

• 申請號: 201610081798.6
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105567691A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 王校常;范凱;范冬梅;陸鵬;陸亞婷;俞輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種茶樹miRNA及其應用，該茶樹miRNA的堿基序列如SEQ ID NO.1所示。本發明通過Solexa高通量測序技術、生物信息學分析、RT?PCR等技術，首次從茶樹浙農139品種中鑒定了miR32及其前體，該前體的堿基序列如SEQ ID NO.2所示。通過5'RLM?race、煙草瞬時表達、實時熒光定量PCR等技術，證明miR32可以負調控茶樹GS1；1基因表達。通過GS1；1在擬南芥中過表達驗證其在茶樹氮素代謝中的重要作用，表明miR32參與調控茶樹氮素代謝，提高茶樹氮肥利用效率，改善茶葉品質如提高茶氨酸含量等方面具有潛在應用價值。

技術領域

本發明涉及植物學技術領域，尤其涉及一種茶樹miRNA及其應用。

背景技術

茶是世界三大飲料作物之一，富含豐富的代謝產物，對人體健康有重要作用。這些代謝產物受植物體內氮素代謝的影響。氮代謝是植物體內重要的物質和能量代謝過程，其中谷氨酰胺合成酶(GS；EC 6.3.1.2)是氮素代謝中的關鍵酶，其在ATP的供能下，催化NH4+合成谷氨酰胺，然后在谷氨酸合酶的作用下將谷氨酰胺的酰胺轉化到酮戊二酸中，從而生成兩分子的谷氨酸。GS/GOGAT是高等植物氮同化的主要途徑，目前在茶樹中已相繼克隆得到谷氨酰胺合成酶的編碼基因GS1；1基因，其可以受轉錄因子Dof，14-3-3蛋白的調控，從而參與植物的氮素代謝過程。

microRNA(miRNA)是由18-25個核苷酸組成的非編碼RNA，首先由基因組轉錄，形成帶帽狀結構和多聚腺苷酸尾巴的初級miRNA(Pri-miRNA)。Pri-miRNA經核酸酶Drosha處理后形成約70nt的含莖環結構的前體miRNA(pre-miRNA)，其后又經核酸酶剪切為成熟的miRNA。miRNA通過堿基非完全配對與靶基因mRNA3'utr序列結合，引導沉默復合體(RNA-induced silencing complex,RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻譯，從而調控基因表達。一個miRNA可結合多個靶基因，而一個mRNA也可由多個miRNA共同調節。這個復雜的調節網絡即可通過一個miRNA來調控多個基因的表達，也可以通過幾個miRNA的組合來精細調控某個基因的表達。

近年來，對于植物miRNA及其生物學功能的研究已成為熱點，研究對象主要集中在模式植物擬南芥和水稻，玉米等模式作物中，而對于茶樹的miRNA序列信息被發現相對較少，通過高通量測序及直接克隆獲得了部分miRNA，其功能的研究報道更為少見。公布號為CN104830859A的專利文獻公開了一種茶樹miRNA及其應用，該茶樹miRNA的堿基序列如SEQID NO.1所示。本發明通過Solexa高通量測序技術、生物信息學分析等技術，首次從茶樹浙農139中鑒定了miR156及其前體Cs-miR156g，并通過不同氮素處理驗證了不同氮素條件下miR156的表達差異，得出兒茶素總量與miR156呈顯著負相關關系的結論，證明本發明茶樹miRNA(miR156)及其前體Cs-miR156g在調控茶樹兒茶素表達中起到重要作用，茶樹miRNA(miR156)及其前體Cs-miR156g的表達可抑制茶樹中兒茶素的合成，在優質茶葉品種的培育中具有潛在應用價值。

因此，借鑒上述方法進一步發掘和鑒定茶樹中的miRNA，對其靶基因進行鑒定，尤其是調控茶樹氮素代謝的miRNA，從而在轉錄后水平調控茶樹的氮素代謝，提高茶樹的氮素利用效率，改善茶葉的品質。

發明內容

本發明提供了一種茶樹特異miRNA及其應用，該miRNA能夠調控茶樹的氮素代謝，可應用于提高茶樹氮素利用效率，改良茶葉的品質。

一種茶樹miRNA，堿基序列如SEQ ID NO.1所示。