[發明專利]一種棉花非編碼RNA基因GhDAN1及其應用

有效

• 申請號: 201710316379.0
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN108866054B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 關雪瑩;趙汀;商冠東;郭世聳;何雨欣;馬衛
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;C12N15/11
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;杜靜

本發明公開一種棉花非編碼RNA干旱適應性調節基因GhDAN1(Drought affective non?coding gene 1)，其序列在四倍體陸地棉(G.hirsutum)TM?1A亞組中如SEQ ID NO.1所示，在四倍體陸地棉(G.hirsutum)TM?1D亞組中如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示；在亞洲棉(G.arboreum)中如SEQ ID NO.4所示，在雷蒙徳氏棉(G.raimondii)中如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。本發明所述基因GhDAN1可以參與棉花干旱耐受適應性分子調控，VIGS沉默GhDAN1植株光合速率高、呼吸速率低、氣孔導度低、水利用效率高。

技術領域

本發明屬于生物技術應用領域，涉及一種棉花非編碼RNA基因GhDAN1及其應用。

技術背景

棉花作為最重要的農作物之一，生產天然的紡織工業原料，每年帶動全球60億元的紡織工業產業鏈，保證2千萬個產業工人就業。近年來我國棉花種植面積逐年下降，生產成本相對于美國進口棉居高不下。生產成本高的主要原因是棉花種植機械化程度不高導致的人工成本高。機械化播種對水分的控制要求高，而我國棉花主要產區處于西北內陸，主要集中在新疆地區，多有干旱、高鹽堿等自然條件限制。苗期干旱使棉花產量降低，纖維品質下降。因此如何提高棉花品種對干旱等逆境脅迫的耐受力，對降低我國棉花種植成本，進一步增強在國際上的競爭力具有重要的意義。培育干旱耐受性棉花品種是我國棉花生產的迫切要求。

近年來，棉花的基因組學和功能基因組學的發展為分子設計育種打開了新的道路，對主要耐旱基因的識別和應用可以直接指導棉花精準設計育種。干旱脅迫對棉花產生復雜的影響，包括種子萌發率、苗期子葉含水量、葉片光譜和光合效率。這些生理現象，引起清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量的變化。目前棉花耐旱性相關的分子遺傳研究還是主要圍繞著脅迫誘導基因。這類脅迫誘導基因主要可以分為以代謝功能為主的滲透調節型基因、脅迫信號轉導基因和耐旱相關轉錄因子。在棉花基因組中，參與滲透調節作用的基因包涵有脯氨酸代謝途徑中的吡咯琳-5-羧酸合成酶、海藻糖代謝、水通道蛋白等。非生物脅迫信號轉導基因包括受體激酶GbRLK，GhMKK1，GhMPK6a，GhMKK5，GhMAP3K40，脅迫響應基因GhRDL1等。棉花干旱調控的轉錄因子研究主要集中在WRKY轉錄因子基因家族GhWRKY27a，GhWRKY25，GhWRKY41，GhWRKY17，GhWRKY15，GhWRKY3。另外，植物對干旱脅迫進行調節的ABA信號途徑中的NAC類轉錄因子在棉花中也可能具有重要功能。

長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是基因組中一類特殊的轉錄本，是長度超過200堿基(nucleotide，nt)但是不具有編碼蛋白質能力的RNA。與普通的編碼基因不同，lncRNA的功能并不通過蛋白質形式表現出來，而是以調控其他基因表達的形式表現出來。由于lncRNA并不表達為蛋白質，而是對已有的基因進行調控，因此在應用lncRNA的基因功能改良中，并不涉及到引入外源編碼基因，只是對基因組固有的基因活性行為進行改良，基本不具有轉基因安全問題。