[發明專利]一種煙草干旱響應基因NtTIFY及其克隆方法與應用

有效

• 申請號: 201710803407.1
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107475261B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 謝賀;白戈;姚恒;楊大海;肖炳光;李永平;楊愛國;童文杰;張誼寒
• 申請（專利權）人: 云南省煙草農業科學研究院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C12N15/82;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 謝喬良;方正巧

本發明公開了一種煙草干旱響應基因NtTIFY及其克隆方法與應用。所述NtTIFY基因編碼一種煙草響應多肽，所述多肽包括的氨基酸序列如SEQ ID：No.2所示；所述NtTIFY基因包含的核苷酸序列如SEQ ID：No.1所示。抑制該基因表達能提高煙草對干旱脅迫的適應性，因此NtTIFY在煙草抗旱領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于遺傳工程技術領域，進一步屬于涉及煙草抗旱響應的相關基因，具體涉及一種煙草干旱響應基因NtTIFY及其克隆方法與應用。

背景技術

干旱嚴重影響作物的生長發育、產量及品質。提高植物的抗旱能力已經成為現代植物研究工作中的關鍵問題之一。抗旱機理的研究是抗旱育種的基礎，也是育種的關鍵因素之一。經歷了幾十年的努力，對植物抗旱的研究已從抗旱指標的表觀因素分析，進入到分子及基因水平的探索。

近年來，隨著全球氣候變暖，干旱已成為我國作物生產中頻繁發生的自然災害。煙草作為中國重要的經濟作物，在整個生育期對水分的要求很高。中國大部分煙區處于干旱、半干旱環境中，而且優質煙區多位于丘陵山區，常因土壤干旱而影響煙株的生長發育，導致煙葉的產量和品質降低，干旱已成為制約我國煙葉產量與品質提高的主要限制因子之一。因此，加強煙草抗旱基因資源的挖掘和利用，對于煙草抗旱新品種培育，實現煙草農業可持續發展具有重大意義。

自20世紀80年代以來，國內外學者在干旱對煙草生長、發育、代謝的影響等方面做了大量研究，取得了一些重要進展。歸納起來主要有以下幾個方面:第一，干旱對煙草生理的影響，主要表現在: (1)干旱脅迫影響了葉綠素的合成，促進了葉綠素的分解，從而影響了葉片的光合效率； (2)干旱脅迫導致植株氮素代謝關鍵酶-硝酸還原酶(NR) 的活性降低，而蛋白水解酶活性增強引起脯氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺和纈氨酸等大量積累；(3)干旱脅迫導致葉片膜脂過氧化作用增強，膜透性增加，丙二醛(MDA)含量升高，出現電解質外滲。抗氧化保護酶SOD、POD、CAT等酶活性顯著下降。第二，干旱對煙草生長發育的影響，主要表現在: (1) 干旱脅迫降低了種子的萌發和幼苗的成活；(2) 抑制了根系的生長，從而影響了礦質營養的吸收；(3) 干旱脅迫導致植株矮小，節間短，葉片小，易早衰。這些研究較好地闡明了干旱對煙草生長、發育及代謝影響的生理生化基礎，但缺乏對煙草抗旱分子遺傳機理的研究。

近年來，隨著分子生物學和基因組學研究的深入，發現茉莉酸（JA）參與到植物抗旱過程。向干旱脅迫的大豆外施50 μmol/L的茉莉酸甲酯能夠提高大豆的抗旱性。經JA處理后，SOD、POD、CAT等酶活性升高，膜脂過氧化性增高。JAZ家族是TIFY蛋白家族中的亞家族，該家族在JA信號轉導中起到重要的作用。JAZ蛋白有轉錄抑制子的功能，而非JAZ蛋白的TIFY蛋白也有報道有抑制轉錄的作用；其中，TIFY家族基因OsJAZ能夠通過JA途徑調控OsbHLH148的表達，而在水稻中超過量表達OsbHLH148基因能夠增強水稻的抗旱性。

因此，本發明旨在提供一種基因水平上的煙草干旱響應基因，以增強煙草植株的抗旱性。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種煙草干旱響應基因NtTIFY，所述基因編碼一種煙草響應多肽，所述多肽包含的氨基酸序列如SEQ ID：No.2所示。

本發明的第二目的在于提供所述煙草干旱響應基因NtTIFY包含的核苷酸序列如SEQ ID：No.1所示。

本發明的第三目的在于提供一種煙草干旱響應基因NtTIFY的克隆方法，所述方法包括以下步驟：