[發(fā)明專利]組蛋白去乙?；富騉sHDT701在延長植物種子壽命中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011193511.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112553224B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉軍;賈俊婷;劉勛成;段俊;趙金會
• 申請（專利權）人: 廣東省農業(yè)科學院農業(yè)生物基因研究中心;中國科學院華南植物園
• 主分類號: C12N15/55
• 分類號: C12N15/55;C12N9/80;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 趙崇楊

本發(fā)明公開了組蛋白去乙酰化酶基因OsHDT701在延長植物種子壽命的應用。本發(fā)明通過分別構建OsHDT701的過表達載體和RNAi沉默表達載體并轉化水稻，分別獲得過表達OsHDT701和敲減表達OsHDT701的轉基因植株，結果顯示敲減表達OsHDT701轉基因水稻種子比野生型種子具有更長的種子壽命及更強的抵抗人工老化的能力；而過量表達OsHDT701的水稻種子表現(xiàn)出比野生型種子具有更短的種子壽命或者更弱的抵抗人工老化的能力，表明OsHDT701負調控水稻種子壽命，OsHDT701基因可用于提高作物種子壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及植物基因工程技術領域，更具體地，涉及組蛋白去乙?；富騉sHDT701在延長植物種子壽命中的應用。

背景技術

水稻(Oryza sativa L.)是世界重要糧食作物之一，全世界半數(shù)以上的人口以其為主食，水稻生產是關系到國計民生的大事，與我國糧食安全保障密切相關。種子作為最基本的生產資料，是農業(yè)生產得以發(fā)展的必要條件。種子的活力與壽命對于植物繁殖、作物產量、種質資源保存和生物多樣性起著決定性的影響。由于種子生產難以準確預測，經常需要對種子進行貯藏，隨著貯藏時間的延長，大部分的種子開始發(fā)生劣變，嚴重影響農業(yè)生產。因此，對種子壽命遺傳特性及其分子機理的研究已成為種子科學研究的重點。一般來講，種子在貯藏過程中，生活力的喪失并不是等速率的下降：貯藏初期，生活力下降較慢，然后有一個快速下降階段，爾后生活力下降又表現(xiàn)較為緩慢。老化過程涉及到有關酶活性的變化、染色體的損失及膜完整性的喪失。在種子老化劣變過程中，為盡可能保持種子活力，植物進化出一系列復雜的機制，包括保護，脫毒和修復機制。

調控水稻種子活力、壽命等品質相關性狀的數(shù)量性狀位點(QTLs)已在水稻中得到鑒定。位于染色體2和8上的兩個QTLs：qSL-2和qSL-8，可以增加種子的壽命。蛋白質組學和代謝組學研究發(fā)現(xiàn)更多與老化過程種子壽命有關的蛋白，包括谷胱甘肽水解蛋白、DNA損傷修復蛋白、胚胎發(fā)育后期富含蛋白質(LEA)。盡管如此，對于種子活力保持的調控機制仍不夠清晰，亟需對種子的壽命和活力進行更多層次多維度的深入研究。因此，繼續(xù)深入篩選與研究尋找新的種子壽命相關基因，并進行克隆與功能研究，對研發(fā)新的抗老化長壽命的水稻品種，具有非常重大的意義。

在真核生物細胞核中，組蛋白乙酰轉移酶(Histone acetyltransferases，HATs)和組蛋白去乙?；?Histone deacetylases，HDACs)對組蛋白賴氨酸殘基的乙酰化或去乙?；M行可逆催化，分別對靶基因的轉錄激活和抑制進行催化。植物HDAC可分為三大類：RPD3/HDA1超家族、SIR2家族和植物特異性HD2家族。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育分析，水稻基因組至少包含19個HDAC基因，包括至少兩個HD2基因——組蛋白去乙酰酶701(HDT701)和組蛋白去乙酰酶702(HDT702)。其中組蛋白去乙?；窰DT701或其編碼基因在調控植物種子發(fā)育中發(fā)揮作用；專利CN106929498A公開了組蛋白去乙酰化酶OsHDT701或其編碼基因在調控植物種子發(fā)育中的應用，具體為調控種子粒形和/或調控種子粒重，調控種子的粒寬和粒厚及千粒重。而關于組蛋白去乙酰化酶OsHDT701或其編碼基因在調控植物種子壽命中的作用，目前還未見相關報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷和不足，提供組蛋白去乙酰化酶基因OsHDT701在調控植物種子活力和/或壽命中的應用。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案給予實現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了水稻組蛋白去乙?；窸sHDT701基因的新應用，所述水稻OsHDT701基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，序列全長894bp，編碼297個氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。