[發明專利]煙草14-3-3c

有效

• 申請號: 201710974873.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107805641B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 陳麗梅;馮永;司志浩
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H5/12;A01H6/82
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種煙草14?3?3c基因植物表達載體及其應用，屬于基因工程領域，本發明用煙草14?3?3c基因的cDNA構建植物表達載體pK₂?35S?14?3?3c，并通過農桿菌介導轉入植物中，使植物提高對甲醛(HCHO)的吸收和耐受能力，克服植物本身吸收耐受甲醛能力低的缺點；實驗結果表明在煙草中過量表達14?3?3c基因，使煙草在4 mmol·L^?1液體甲醛脅迫下的葉綠素降解放緩，丙二醛(MDA)和過氧化氫(H₂O₂)積累也減緩，因此增強了煙草葉片對于甲醛的抗性的同時促進了煙草葉片對液體甲醛的吸收，說明過量表達14?3?3c轉基因煙草對液體甲醛的抗性和吸收能力強于野生型。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，具體涉及煙草14-3-3c基因植物表達載體及其在制備吸收甲醛能力增強的轉基因植物中的應用。

背景技術

甲醛(Formaldehyde, HCHO)被世界衛生組織列為具有致癌性的揮發性有機化合物(volatile organic compounds,VOCs)，它能夠以氣態、溶解態或結合態的形式存在于生物的體內或外環境中。水體中甲醛污染來自于化工和醫藥等行業在生產過程中產生的大量HCHO廢水，如酚醛樹脂的連續生產過程中產生的冷凝水和沖泵水中都含有高濃度的HCHO，在《GB 31571-2015石油化學工業污染物排放標準》中規定，廢水的甲醛排放限值為1 mg·L^-1，《GB 8978-1996污水綜合排放標準》規定第二類污水允許的最高甲醛排放濃度為2 mg·L^-1，《GB 3838-2002 地表水環境質量標準》則規定，集中式生活飲用水地表水源地的甲醛含量不得高于0.9 mg·L^-1。此外，生物和醫學領域用于標本防腐處理的甲醛溶液廢水也是水體HCHO污染的來源。甲醛對人體有多方面的毒害作用且與人的許多疾病有一定相關性，它對皮膚、黏膜、肝臟、生殖系統以及神經系統等都表現出顯著的毒害作用。外源性甲醛通過吸入或皮膚黏膜接觸的方式進入人體，首先對皮膚和黏膜有一定刺激性和致敏性，低濃度液體甲醛會引起DNA斷裂，高濃度的液體甲醛會明顯引發DNA與蛋白質的交聯作用。

14-3-3蛋白是真核生物細胞中一組高度保守的酸性二聚體蛋白質，最早在牛腦組織中被發現，二十多年后才相繼從多種植物中被分離出來。植物中14-3-3蛋白已被證實廣泛分布于細胞質、細胞核、線粒體基質、葉綠體基質和類囊體膜上。14-3-3蛋白為同源或異源二聚體，每個單體含有9個α-螺旋，兩個反向平行的單體在空間上形成一個溝槽狀結構，是靶蛋白的結合區，14-3-3蛋白通過與靶蛋白結合從而調節各種生命活動，N-末端和C-末端是14-3-3蛋白行使其功能的重要結構，不同14-3-3蛋白的N-末端、C-末端是高度變化的，N-末端在14-3-3蛋白二聚體的形成以及與靶蛋白結合中發揮著重要作用，C-末端則直接參與蛋白質-蛋白質間相互作用。14-3-3蛋白是植物細胞內蛋白質間相互作用的核心，廣泛參與植物體內物質運輸的調控、植物生長發育的調控、植物營養代謝的調控、植物細胞周期的調控，并參與植物的光信號途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含有煙草14-3-3c基因的植物表達載體pk₂-35S-14-3-3c，同時提供該載體的構建方法，以及利用該載體制備快速吸收和耐受甲醛的轉基因植物。

本發明所提供的載體含有煙草14-3-3c基因、CaMV35S強啟動子，所述的14-3-3c基因的cDNA來源于煙草（Nicotiana tabacum），GenBank登錄號為U91724.1。