[發明專利]一種密羅木基因MfbHLH15及其應用

有效

• 申請號: 202010044676.6
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111154768B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃卓;邱嘉睿;蔣才忠;向香盈;徐文欣;王嘉彤;朱培蕾;楊麗;蔡仕珍
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/70;C12N1/21;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種密羅木基因MfbHLH15及其應用。該基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；該基因編碼的蛋白質的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本發明通過對密羅木抗旱bHLH轉錄因子的研究，以對植物的抗旱耐鹽性能進行改良，提高植物的抗旱耐鹽性能。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體涉及一種密羅木基因MfbHLH15及其應用。

背景技術

干旱脅迫與鹽脅迫是影響植物生長發育、地理分布和作物生產力的關鍵環境因素。長期以來，提高植物的耐旱性、耐鹽性一直是廣受關注的研究課題。而基因工程作為傳統育種的補充，已被證明是培育具有較強耐旱性及耐鹽性的新種質的有力方式。因此，研究具有耐旱性及耐鹽性的基因顯得尤為重要，通過這些優質基因可以進行基因工程改造，進而協助植物應對日益嚴峻的自然生長環境。

堿性螺旋-環-螺旋(bHLH)轉錄因子(TF)是植物基因組中的一個大的基因家族。目前，擬南芥中已有167個成員，水稻中已有162個成員，它們在轉錄網絡中均起著重要的作用。一些植物bHLH轉錄因子能夠響應各類非生物脅迫。例如，AtMYC2，OsbHLH148和PIF3，分別參與了脫落酸(ABA)，茉莉酸酯和光誘導的信號轉導；水稻(wild rice)的OrbHLH2基因提高了其對鹽和滲透脅迫的耐受性；水稻(wild rice)bHLH基因OrbHLH001的過表達，在轉基因擬南芥中顯示出更好的抗凍性和耐鹽性；水稻(Oryza sativa)中OsbHLH148的表達通過茉莉酸信號途徑提高了植物的抗旱性。另外，梨(Pyrus ussuriensis)的ICE1基因通過與PuHHP1相互作用增強PuDREBa的轉錄水平，從而提高了植物對寒冷的耐受性。綜上所述，這些結果均證實植物bHLH轉錄因子能夠參與調節植物對非生物脅迫的反應。

密羅木(Myrothamnus flabellifolia Welw.)是香灌木科香灌木屬中唯一的復蘇植物種，也是迄今為止發現的唯一的木本復蘇植物。密羅木具有一般復蘇植物的特性，在植株本身生理機能接近中止的情況下，其體內活性氧以及有毒物質的產生量降到最低，同時它也具有其作為唯一木本復蘇植物的特異生存能力，因此，密羅木作為一類復蘇植物，在研究植物的抗旱功能分子機制上有重要研究價值。但是，迄今在非生物脅迫中有關密羅木bHLH轉錄因子的研究十分匱乏，因此對此類轉錄因子進行基因克隆及功能驗證是十分重要的。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種密羅木基因MfbHLH15及其應用，該基因能在干旱脫水期快速響應，提高作物的抗旱性能。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種密羅木基因MfbHLH15，該基因的編碼序列如SEQ ID NO.1所示或SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或添加一個或多個核苷酸，且能編碼相同功能蛋白質的核苷酸序列。

其中，序列表SEQ ID NO.1從密羅木葉片RNA中通過PCR克隆，核心編碼區長度為1188bp。

采用上述基因編碼的蛋白質，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示或SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列經取代、缺失和/或添加一個或多個氨基酸，且表達相同功能蛋白質的氨基酸序列。

其中，SEQ ID NO.2由395個氨基酸組成，其中有一個位于300aa的雙分型核定位信號“KRSRAAEVHNLSERRRR”，對MfbHLH15氨基酸序列進行結構域分析，發現在142～158aa、239～253aa和277～288aa處各含有一個低復雜度區域(RTATPIAPRPPIPPARR，17aa)、(SVTSSPGVSGASASA，15aa)、(SDSEDAEFESAE，12aa)，HLH域位于309aa～358aa處，可以看出MfbHLH15具備HLH結構域，屬于bHLH類轉錄因子。

包含上述密羅木MfbHLH15基因的轉基因細胞系。