[發明專利]一種與芹菜非生物脅迫響應相關的AgHAT4基因序列及其應用

在審

• 申請號: 201910263913.5
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN111763681A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 熊愛生;尹蓮;徐志勝;馮凱;劉潔霞
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C12Q1/6851
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

HD?Zip是高等植物特有的一類轉錄因子，在植物應對環境脅迫中起著重要的調節作用，HAT4是該轉錄因子家族中的一員。本專利從芹菜中克隆得到AgHAT4基因。該基因開放閱讀框長為900bp，編碼299個氨基酸。AgHAT4編碼的蛋白屬于親水性蛋白。HAT4與同屬傘形科的胡蘿卜HAT4進化關系最近，具有高度保守性。熒光定量表達分析表明AgHAT4基因在芹菜葉柄中的表達量最高，根中次之，葉片中表達量最低。與對照相比，經不同非生物脅迫處理后‘六合黃心芹’中AgHAT4基因的表達量均下調；在鹽脅迫條件下‘文圖拉’和‘六合黃心芹’中AgHAT4基因的表達有著相似的變化趨勢。本發明利用聚合酶擴增技術從芹菜中克隆獲得芹菜AgHAT4基因，該基因與芹菜植株應對非生物脅迫有關。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，涉及植物的一個AgHAT4基因及其應用。本發明從芹菜品種‘六合黃心芹’和‘文圖拉’中獲得一個與逆境響應相關的基因AgHAT4，該基因能夠應用于芹菜的逆境響應途徑研究和應用。

背景技術

芹菜(Apium graveolens L.)是傘形科(Apiaceae)芹屬一年或多年生的草本植物，富含類胡蘿卜素、維生素和芹菜素等營養成分，具有極高的藥用價值。芹菜在我國栽培面積極大，栽培歷史悠久。‘六合黃心芹’是源自南京市六合區的優良地方品種，植株黃綠色，葉片肥大，葉柄光滑發亮。‘文圖拉’引種自美國，植株高大，品質脆嫩，抗病性強，產量高。

芹菜在我國種植面積廣泛，其生長過程中常常遭遇各種非生物脅迫，從分子水平上探索芹菜對非生物脅迫的響應機制具有重要意義。

基因在生物體的生命活動中發揮著復雜且重要的調控作用，其中轉錄因子是必不可少的一類調控基因。HD-Zip作為高等植物特有的一類轉錄因子，有調節植物發育進程和響應外界環境脅迫的作用。各種環境脅迫也對植物HD-Zip轉錄因子基因的表達存在不同程度的誘導作用(Song A et al.，Genes，2016，7(5).)。研究表明，HD-Zip轉錄因子主要通過調節目標基因啟動子發揮作用，從而參與生物體的發育過程(Li L et al.，MolecularPlant Breeding，2018，16(03)：781-790.)。HD-Zip轉錄因子具有其家族特有的同源異型域和亮氨酸拉鏈結構域，且在植物發育過程中起到非常重要的作用(Wang H et al.，Genetic，2013，35(10)：1179-118813；Shen W B et al.，Chemistry of Life，2003，(05)：387-389.)。已有研究發現，HD-Zip轉錄因子參與光信號轉導、葉片發育和細胞代謝等過程，其4個亞家族也已被證明有著各自的結構和功能，且能相互作用形成互作網絡(Li L etal.，Molecular Plant Breeding，2018，16(03)：781-790.)。其中HD-Zip II蛋白的功能為介導植物對環境改變的應答并調節植物發育過程，且HD-Zip II亞家族與植物對非生物脅迫產生應答緊密相關(Harris J C et al.，New Phytologist，2011，190(4)：823-837；DEZAR C A et al.，Transgenic Research，2005，14：429-44.)，HAT4是該轉錄因子家族中的一員。

發明內容

本發明提供了一種芹菜AgHAT4基因制備方法和用途。所獲得的AgHAT4基因有利于深入了解芹菜逆境響應途徑和AgHAT4響應機制。

附圖說明

圖1.芹菜AgHAT4基因的核苷酸及其編碼的氨基酸序列

圖2.芹菜AgHAT4氨基酸序列的保守域預測

圖3.芹菜與其他物種中HAT4氨基酸序列的多重比對

圖4.芹菜與其他植物中HAT4蛋白的系統進化樹

圖5.AgHAT4氨基酸序列的疏水性/親水性分析