[發(fā)明專利]植物TMK家族基因及其抗非生物脅迫功能的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010919990.4
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112029745B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐通達(dá);黃榮峰;何軍
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號: C12N9/12
• 分類號: C12N9/12;C12N15/54;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提供植物TMK家族基因及其抗非生物脅迫功能的應(yīng)用，所述TMK家族基因為擬南芥TMK1基因，其核苷酸序列為SEQ ID NO.1所示。本發(fā)明通過對tmk突變體在低溫、高溫脅迫條件下的生存率進(jìn)行統(tǒng)計分析和功能鑒定，發(fā)現(xiàn)擬南芥TMK1基因可以提高植物對低溫、高溫脅迫的耐受，增加其在脅迫條件下的存活率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物TMK家族基因及其抗非生物脅迫功能的應(yīng)用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在植物生長發(fā)育過程中，會遭遇到各種各樣非生物脅迫的威脅。溫度是影響植物生長發(fā)育和地理分布最主要的限制因素。隨著全球極端溫度波動的加劇，溫度脅迫給整個農(nóng)作物生產(chǎn)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，常常造成大面積的農(nóng)作物受災(zāi)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失，嚴(yán)重影響了國計民生和國家糧食的安全，為此，研究植物對溫度脅迫的響應(yīng)機(jī)制，培育耐低溫、抗高溫的農(nóng)作物新品種具有重要的實際意義。

隨著全球人口的進(jìn)一步增加、世界范圍內(nèi)自然災(zāi)害的加劇，使得糧食安全成為世界矚目的問題。通過基因工程手段，充分發(fā)掘利用植物自身基因資源來改良農(nóng)作物的重要農(nóng)藝性狀和抗逆能力，對培育高產(chǎn)抗逆的農(nóng)作物具有重要的指導(dǎo)意義。

擬南芥（Arabidopsis thaliala），屬十字花科，蕓薹屬植物；具有植株小、生長周期短、結(jié)實多、基因組小等優(yōu)點，同時其形態(tài)特征分明，因此被廣泛應(yīng)用于植物遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)的研究，是植物研究領(lǐng)域最耀眼的模式植物。通過對該模式植物的遺傳分析、基因克隆和功能研究等可以為多種農(nóng)作物的重要農(nóng)藝性狀、耐逆境脅迫、糧食增產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等相關(guān)研究提供重要的理論指導(dǎo)和研究基礎(chǔ)。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的花浸染法，可以將重要的相關(guān)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)到擬南芥植株中，形成基因功能互補(bǔ)或基因過量表達(dá)或基因敲除的擬南芥株系，可以方便地研究該基因在逆境脅迫中的功能，并為研究植物如何響應(yīng)逆境脅迫提供重要的分子機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種植物TMK基因在植物抗（耐）低溫、高溫脅迫方面的應(yīng)用，拓展了植物基因TMK的功能。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明通過對tmk突變體在低溫、高溫脅迫條件下的生存率進(jìn)行統(tǒng)計分析和功能鑒定，發(fā)現(xiàn)擬南芥TMK1基因可以提高植物對低溫、高溫脅迫的耐受，增加其在脅迫條件下的存活率。

本發(fā)明涉及的TMK1基因的序列為：

(1) SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；或

(2)由SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列經(jīng)過取代、添加或缺失一個或幾個核苷酸且具有同等功能的核苷酸衍生序列；或

(3)在高嚴(yán)謹(jǐn)條件下，與SEQ ID NO.1所示序列雜交的核苷酸序列；

其高嚴(yán)謹(jǐn)條件為0.1%SDS的0.1%的SSPE或 0.1%SDS的0.1%的SSC溶液中，65℃條件下雜交，并用該溶液洗膜。

SEQ ID NO.1：