[發明專利]一種水稻新生多肽結合復合體α亞基NACA基因在植物抗滲透脅迫中的應用

有效

• 申請號: 202111488183.2
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN113913441B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 劉永昌;聶祝運;李英;曾麗亞;張斌;袁志輝;何春蘭
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/20;A01H6/46
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明屬于基因功能技術領域，本發明提供了一種水稻新生多肽結合復合體α亞基NACA基因在植物抗滲透脅迫中的應用。本發明研究了NACA基因的表達、定位，并將NACA基因構建到載體pCambia1305中，將載體轉入農桿菌，利用農桿菌介導的遺傳轉化方法轉入預先培養的愈傷組織中，待愈傷長成植株后對其進行分析。研究結果表明，本發明所述NACA基因可增強擬南芥和水稻對滲透脅迫的抗性。本發明為深入分析NACA基因的生物學功能奠定了基礎，也為擬南芥和水稻抗逆育種提供了參考和可利用的資源。

技術領域

本發明涉及基因功能技術領域，尤其涉及一種水稻新生多肽結合復合體α亞基NACA基因在植物抗滲透脅迫中的應用。

背景技術

植物對脅迫環境的抵抗力稱為抗逆性，在細胞和個體水平上，對環境脅迫的抵抗主要表現為避逆性、御逆性和耐逆性3種形式。植物回應威脅環境是一個動態的過程。根據脅迫因子作用的時間強度以及植物體相應的狀態，可劃分為預警階段、抗性階段和耗盡階段。其中，耗盡階段超過了植物的耐性極限，必然導致植物體發生不可逆的損傷和死亡，而預警和抗性階段是研究植物體如何感知脅迫，進行自我修復與調節的重要生理生態過程。具體表現為：物質分解與合成代謝的調整、細胞結構與功能的維持、以及感覺受到威脅和信息傳遞及保護物質的合成和積累等，植物體內這些應對脅迫損害的抗逆調節過程協調配合，從而在最大程度上實現了植物生命功能的維持和對脅迫環境的適應。植物響應非生物脅迫是動態的、復雜的，既是可逆過程又是不可逆的。同時，植物對脅迫的應答依賴于組織或器官脅迫的感應。例如，根部脅迫的轉錄反應存在組織特異性或細胞特異性，且有很大的不同，這取決于所涉及的脅迫。

湖南省為水稻種植的大省，水稻栽培面積以及產量都名列前茅。在進行水稻種植的過程中，會有多種不利的因素存在。正因為這些因素的存在，從而會對水稻的品質和產量都造成巨大的損失。很多脅迫如干旱、高鹽、極端溫度等都能夠影響植物體在生長過程中其內部蛋白質參與活動的系列過程，會對植物的正常生長發育帶來消極影響。

新生多肽結合復合體(nascentpolypeptide-associated?complex，NAC)是由α和β兩個亞基組成的異源二聚體，能夠保護新生多肽，并引導新生多肽正確定位。研究表明，2個亞基均存在的NAC結構域，一般位于亞基的N端，而NACA的C端存在的UBA結構域，但其中某些物種的β-NAC含有入核信號(Huh?SU,Kim?KJ,Paek?KH.Capsicum?annuum?basictranscription?factor?3(CaBtf3)regulates?transcription?of?pathogenesis?relatedgenes?during?hypersensitive?response?upon?Tobacco?mosaic?virus?infection[J].Biochem?Biophys?Res?Commun,2012,417:910-917.)。NAC的兩個亞基在細胞內有著各自不同的作用，β亞基與caspase-3相互作用，可能參與調控細胞凋亡(Kogan?GL,GvozdevVA.Multifunctional?nascent?polypeptideassociated?complex(NAC).Mol?Biol?2014；48:189-96.)，而NAC的α亞基主要是在轉錄調控中起作用。