[發明專利]一種陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b及其應用

有效

• 申請號: 201611204605.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106755009B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 張可煒;宋玖玲;郭志強;程成;李坤朋;張尚立
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N15/55
• 分類號: C12N15/55;C12N9/16;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/60
• 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

本發明公開了一種陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b，該基因的cDNA核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本發明還公開了所述基因及含有該基因的植物表達載體pCAMBIA1300?GhNPC3b?EPSP在提高棉花抗逆性中的應用。實驗證實，本發明所述基因的表達受低磷、干旱和ABA脅迫誘導，轉基因棉花實驗顯示可以顯著提高轉基因棉花的抗逆特性。預示GhNPC3b基因應用于培育抗逆轉基因農作物具有極大的潛力。

技術領域

本發明涉及一種陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b及其在提高棉花抗逆性中的應用。屬于植物基因工程領域。

背景技術

棉花是世界上最重要的天然纖維，干旱、低磷等非生物脅迫影響棉花的生長，最終導致棉花產量降低。在耕地面積只減不增的情況下，一些地方出現了糧棉爭地的現象。在人類文明發展的長河中，穿衣和吃飯同等重要。解決糧棉爭地的最好辦法是培育抗逆性較強的優良棉花品種，及高效開發利用干旱區、鹽堿地或土壤貧瘠化土地。

非特異性磷脂酶C，主要以磷脂酰膽堿為底物，生成二酰甘油和磷酸膽堿。擬南芥中，非特異性磷脂酶C基因家族有6個成員(Nakamura et al.2005)。2005年至今，相繼有文獻報導植物非特異性磷脂酶C參與植物激素的信號轉導以及抗逆過程(Nakamura etal.2005；Peters et al.2010；Wimalasekera et al.2010；Kocourkova et al.2011；Pokotylo et al.2013；Nakamura 2014；Peters et al.2014；et al.2015；Pejcharet al.2015；Hong et al.2016)。然而，研究對象大多是模式生物擬南芥，其他物種中非特異性磷脂酶C的功能研究甚少。為了更好地了解植物非特異性磷脂酶C的功能，對棉花非特異性磷脂酶C基因家族進行研究是非常必要的，但檢索發現迄今為止，沒有任何棉花非特異性磷脂酶C的相關報導。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b及其在提高棉花抗逆性中的應用。

本發明所述的陸地棉非特異性磷脂酶C基因，其特征在于：該基因命名為陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b，該基因的cDNA核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本發明首次克隆出陸地棉非特異性磷脂酶C基因GhNPC3b，實驗分析證實：GhNPC3b基因定位在D13染色體上，氨基酸的數目為305，含有3個外顯子，2個內含子。MEME分析發現，GhNPC3b有8個motif。對得到的motif進一步去ExPASy中分析，發現有3個motif注釋為磷酸酯結構域。用NCBI Conserved Domain search和SMART在線分析GhNPC3b的保守結構域，發現GhNPC3b含有磷酸酯結構域。對GhNPC3b進行啟動子順式作用元件分析，發現GhNPC3b的啟動子中含有與脅迫相關或激素相關的順式作用元件。如HSE(熱脅迫相關)，TC-richrepeats(防御與脅迫相關)，ARE(厭氧誘導相關)，ABRE(脫落酸相關)，TGACG-motif和CGTCA-motif(茉莉酮酸甲酯相關)。