[發明專利]NtNAC083基因在負調控煙草冷脅迫應答中的應用

在審

• 申請號: 202210156602.0
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114686514A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 郭永峰;李偉;文利超;張增林;劉濤;鄧智超;張豆豆
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院煙草研究所（中國煙草總公司青州煙草研究所）
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/66;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

本發明提供了一種NtNAC083基因在負調控煙草冷脅迫應答中的應用，屬于基因調控技術領域。本發明發現NtNAC083基因可作為一個負調控因子參與植株對低溫冷脅迫的響應，通過過表達株系地上部分冷表型發現，其有效降低了煙草植株對低溫的耐受性；通過生理和分子實驗數據進一步揭示NtNAC083基因可能通過調節冷脅迫關鍵基因CBF1或NCED3的表達來調節植物對低溫的響應。該發現的獲得對于研究煙草低溫脅迫應答分子機理研究，通過基因工程方法培育耐低溫抗早花新品種拓展了有效解決途徑。

技術領域

本發明屬于基因調控技術領域，尤其涉及一種NtNAC083基因在負調控煙草冷脅迫應答中的應用。

背景技術

溫度在限制植物分布區域及影響作物產量中有著重要作用。近年來，在全球氣候環境的不斷變化下，低溫已經成為危害農業生產的主要環境因素之一，低溫脅迫主要造成植物的花期發生改變，進而影響作物產量和品質。在中國南部地區，低溫脅迫誘導的煙草早花現象嚴重，嚴重影響煙葉的產量和品質，給煙農造成巨大的經濟損失。目前煙草生產過程中用來降低低溫脅迫導致煙葉花芽提前分化所造成的損失主要是一些農藝措施(如打頂留杈)，但在這些措施的實施一般會耗費大量的人力、物力以及財力。因此，開展植物(煙草)低溫脅迫應答分子機理研究，通過基因工程方法培育耐低溫抗早花新品種是解決這一問題的最有效途徑。

NAC轉錄因子存在于高等植物中并分布廣泛，其生物學功能多種多樣，不但普遍參與植物生長發育進程，并且在植物的逆境脅迫應答進程中也發揮著不同的功效。例如：ANAC072/RD26、NTL4(ANAC053)和ANAC055轉錄因子的過表達增強了擬南芥對干旱、高鹽和溫度脅迫的耐受性；在擬南芥中過表達MLNAC5轉錄因子提高擬南芥對干旱和低溫的抗性；在高鹽、干旱和低溫脅迫下，小麥TaNAC2轉錄因子的表達顯著增加，并且通過激活幾種脅迫響應基因增強基因敲除材料小麥對鹽、干旱和低溫脅迫的耐受性；但目前有關煙草NAC轉錄因子的功能研究還很少。

發明內容

本發明提供了一種NtNAC083基因在負調控煙草冷脅迫應答中的應用，該應用的獲得對于研究煙草低溫脅迫應答分子機理研究，通過基因工程方法培育耐低溫抗早花新品種拓展了有效解決途徑。

為了達到上述目的，本發明提供了一種NtNAC083基因在負調控煙草冷脅迫應答中的應用。

作為優選，NtNAC083基因通過調節冷脅迫關鍵基因CBF1或NCED3的表達來負調控煙草對冷脅迫的響應。

作為優選，NtNAC083基因通過影響丙二醇和離子滲透率來負調控煙草對冷脅迫的耐受性。

作為優選，所述NtNAC083基因的序列如SEQ ID NO：1所示。該基因序列為已知序列，其在Ncbi上的編號為XM_016602248.1。

作為優選，所述冷脅迫的條件為4℃下處理30天。

本發明還提供了一種提高煙草冷脅迫應答能力的方法，包括以下步驟：

構建煙草基因NtNAC083的過表達載體，經農桿菌介導轉化到煙草中，獲得提高煙草冷脅迫應答能力的轉基因植株。

作為優選，構建煙草基因NtNAC083的過表達載體的方法為：

根據NtNAC083全長序列設計以下引物：

NtNAC083-F：CACTGTTGATACATATGGTTGGGAAAATTAGCTCGG；NtNAC083-R：TGTTGATTCAGAATTCTCACTGAAATTGAAAAGCTGGA；