[發(fā)明專(zhuān)利]一種茶樹(shù)miRNA及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610081798.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105567691A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王校常;范凱;范冬梅;陸鵬;陸亞婷;俞輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/113
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/113;C12N15/11;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種茶樹(shù)miRNA及其應(yīng)用，該茶樹(shù)miRNA的堿基序列如SEQ ID NO.1所示。本發(fā)明通過(guò)Solexa高通量測(cè)序技術(shù)、生物信息學(xué)分析、RT?PCR等技術(shù)，首次從茶樹(shù)浙農(nóng)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(guò)5'RLM?race、煙草瞬時(shí)表達(dá)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR等技術(shù)，證明miR32可以負(fù)調(diào)控茶樹(shù)GS1；1基因表達(dá)。通過(guò)GS1；1在擬南芥中過(guò)表達(dá)驗(yàn)證其在茶樹(shù)氮素代謝中的重要作用，表明miR32參與調(diào)控茶樹(shù)氮素代謝，提高茶樹(shù)氮肥利用效率，改善茶葉品質(zhì)如提高茶氨酸含量等方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種茶樹(shù)miRNA及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

茶是世界三大飲料作物之一，富含豐富的代謝產(chǎn)物，對(duì)人體健康有重要作用。這些代謝產(chǎn)物受植物體內(nèi)氮素代謝的影響。氮代謝是植物體內(nèi)重要的物質(zhì)和能量代謝過(guò)程，其中谷氨酰胺合成酶(GS；EC 6.3.1.2)是氮素代謝中的關(guān)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(zhuǎn)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(shù)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(zhuǎn)錄因子Dof，14-3-3蛋白的調(diào)控，從而參與植物的氮素代謝過(guò)程。

microRNA(miRNA)是由18-25個(gè)核苷酸組成的非編碼RNA，首先由基因組轉(zhuǎn)錄，形成帶帽狀結(jié)構(gòu)和多聚腺苷酸尾巴的初級(jí)miRNA(Pri-miRNA)。Pri-miRNA經(jīng)核酸酶Drosha處理后形成約70nt的含莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體miRNA(pre-miRNA)，其后又經(jīng)核酸酶剪切為成熟的miRNA。miRNA通過(guò)堿基非完全配對(duì)與靶基因mRNA3'utr序列結(jié)合，引導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex,RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻譯，從而調(diào)控基因表達(dá)。一個(gè)miRNA可結(jié)合多個(gè)靶基因，而一個(gè)mRNA也可由多個(gè)miRNA共同調(diào)節(jié)。這個(gè)復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)即可通過(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)。

近年來(lái)，對(duì)于植物miRNA及其生物學(xué)功能的研究已成為熱點(diǎn)，研究對(duì)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(duì)于茶樹(shù)的miRNA序列信息被發(fā)現(xiàn)相對(duì)較少，通過(guò)高通量測(cè)序及直接克隆獲得了部分miRNA，其功能的研究報(bào)道更為少見(jiàn)。公布號(hào)為CN104830859A的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種茶樹(shù)miRNA及其應(yīng)用，該茶樹(shù)miRNA的堿基序列如SEQID NO.1所示。本發(fā)明通過(guò)Solexa高通量測(cè)序技術(shù)、生物信息學(xué)分析等技術(shù)，首次從茶樹(shù)浙農(nóng)139中鑒定了miR156及其前體Cs-miR156g，并通過(guò)不同氮素處理驗(yàn)證了不同氮素條件下miR156的表達(dá)差異，得出兒茶素總量與miR156呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系的結(jié)論，證明本發(fā)明茶樹(shù)miRNA(miR156)及其前體Cs-miR156g在調(diào)控茶樹(shù)兒茶素表達(dá)中起到重要作用，茶樹(shù)miRNA(miR156)及其前體Cs-miR156g的表達(dá)可抑制茶樹(shù)中兒茶素的合成，在優(yōu)質(zhì)茶葉品種的培育中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

因此，借鑒上述方法進(jìn)一步發(fā)掘和鑒定茶樹(shù)中的miRNA，對(duì)其靶基因進(jìn)行鑒定，尤其是調(diào)控茶樹(shù)氮素代謝的miRNA，從而在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控茶樹(shù)的氮素代謝，提高茶樹(shù)的氮素利用效率，改善茶葉的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種茶樹(shù)特異miRNA及其應(yīng)用，該miRNA能夠調(diào)控茶樹(shù)的氮素代謝，可應(yīng)用于提高茶樹(shù)氮素利用效率，改良茶葉的品質(zhì)。

一種茶樹(shù)miRNA，堿基序列如SEQ ID NO.1所示。