[發明專利]一個影響煙草腋芽分化的NtIPMD基因

有效

• 申請號: 201810342598.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108517324B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張慧;徐國云;金靜靜;周會娜;翟妞;劉萍萍;陳千思;金立鋒;鄭慶霞;陳霞
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/04;C12Q1/6895;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本申請屬于煙草基因工程領域，具體涉及一個影響煙草腋芽分化的NtIPMD基因。該基因包括1218bp堿基，具體核苷酸序列SEQ ID NO.1所示，其中第68~403位核苷酸為特異性核酸片段。該基因所編碼的異丙基蘋果酸脫氫酶NtIPMD，其特征在于，異丙基蘋果酸脫氫酶NtIPMD包括405個氨基酸。本申請針對NtIPMD基因的初步研究表明，該基因與植株的腋芽發育相關，將該基因沉默后，可促進側枝發育，利用這一特性，可以通過基因沉默或超表達技術將基因進行沉默或超表達，從而實現分子水平上對于該植株株型的調整，同時對于煙草新品種培育具有重要影響，因而具有較為重要的實用價值。

技術領域

本申請屬于煙草基因工程領域， 具體涉及一個影響煙草腋芽分化的NtIPMD基因。

背景技術

煙草（Nicotiana tabacum）是重要的經濟作物，煙葉葉片是其主要利用部位。栽培生長過程中，為提高生產效益，在煙葉生長后期，為減少煙葉中的營養成分向生殖器官的轉移，需要采取“打頂”的操作。這一操雖然破壞了植物的頂端優勢，減少了煙葉中營養成分的轉移，但同時易于導致側枝分生，因此若不及時抹掉側芽，同樣會消耗葉片中營養，進而影響煙葉產量。因此，研究煙草腋芽分化生長的機理將有助于通過分子手段控制植物的分枝，對煙草株型的調控研究具有重要的理論和現實意義。但總體而言，現有煙草研究中，有針對性的針對煙草腋芽分化、分生機理的研究相對匱乏，由此也導致尚無較好的采用分子手段調控煙草株型的研究報道。

現有研究認為，異丙基蘋果酸脫氫酶（Isopropyl Malate Dehydrogenase，IPMD）在植物中主要參與亮氨酸代謝，因此也簡稱為LeuB。在擬南芥中，針對IPMD的研究認為，該蛋白還參與芥子油苷生物合成途徑中的蛋氨酸鏈延伸過程。研究認為，在擬南芥中，共有三個IPMD亞型（AtIPMD1-3），將AtIPMD2或AtIPMD3基因單獨沉默后，植株并無明顯表型，如果將AtIPMD2和AtIPMD3一起沉默后則能夠影響花粉和胚囊發育（Functionalcharacterization of Arabidopsis thaliana isopropylmalate dehydrogenasesreveals their important roles in gametophyte development，New ResearchPhytologist，2010）。而在本氏煙草中，有報道稱IPMD參與了酰基糖代謝途徑（Transcriptomic and Reverse Genetic Analyses of Branched-Chain Fatty Acid andAcyl Sugar Production in Solanum pennellii and Nicotiana benthamiana，PlantPhysiology，2008），但該基因在煙草中的具體功能尚無報道。

本申請針對NtIPMD基因的初步研究表明，該基因與植株的腋芽發育相關，將該基因沉默后，可促進側枝發育，利用這一特性，可以通過基因沉默或超表達技術將基因進行沉默或超表達，從而實現分子水平上對于該植株株型的調整，同時對于煙草新品種培育具有重要影響，因而具有較為重要的實用價值。

發明內容

本發明主要是提供一個影響煙草腋芽分化的NtIPMD基因。通過對該基因的研究，發現該基因在煙草腋芽分化調控中具有重要作用，基于此功能，該基因在煙草基因工程育種中具有重要應用前景。

本申請所采取的技術方案詳述如下。

一個影響煙草腋芽分化的NtIPMD基因，包括1218bp堿基，具體核苷酸序列SEQ IDNO.1所示，其中第68~403位核苷酸為特異性核酸片段；