[發明專利]TPPI基因在調控植物根系發育和促進植物茉莉酸積累方面的應用

有效

• 申請號: 202210308573.5
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114591981B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 林清芳;齊世連;鞏佳昕
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C12N15/55
• 分類號: C12N15/55;C12N9/16;C12N15/82;A01H5/06;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 徐州千秋知識產權代理事務所(普通合伙) 32556
• 代理人: 周敏

本發明公開了TPPI基因在調控植物根系發育和促進植物茉莉酸積累方面的應用，屬于分子生物學技術領域。本發明提供TPPI基因在調控植物根系發育方面的應用以及TPPI基因在促進正常情況下和輕度冷脅迫條件下植物茉莉酸積累中的應用，所述TPPI基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。本發明可以直接通過過量表達TPPI基因促進植物主根生長，不僅可以減少深施土壤所帶來的勞動力消耗，還可以少施肥料，減少肥料污染，在喜硝態氮作物上和氮素容易流失的土壤中具有潛在應用；本發明可以直接通過過量表達TPPI基因促進植物在正常情況下和輕度冷脅迫條件下茉莉酸的積累，可以幫助植物抵御寒冷，適應輕度冷脅迫。

技術領域

本發明涉及分子生物學技術領域，具體涉及TPPI基因在調控植物根系發育方面的應用。

背景技術

植物的根系是植物吸收養分和水分的主要器官，因此，根系對植物的生長發育極其重要。土壤養分狀況會影響根系生長，增加養分供應不僅可以促進根系的生長，還可以改變根的形態。土壤中養分濃度高，根系則集中生長。氮素對根的影響尤其明顯，氮素作為植物重要的營養元素，主要是以無機態氮硝態氮(NO₃^-)和氨態氮(NH₄⁺)存在。根系吸收的氮素，不僅可以通過木質部導管運輸到地上部，參與各種生理代謝，還可以通過韌皮部向根部轉運，促進根部的生長。氮素對根系生長的影響則尤其明顯，在氮濃度高的區域，根系密度就高。因此農業上為了促進作物主根生長，提高產量，一般會通過深施肥料、合理灌溉和中耕松土等辦法來促進主根生長，但是這些都相當耗費勞動力。

植物在自然界中往往會受到各種環境脅迫的影響，包括干旱，鹽脅迫和冷害等，其中溫度脅迫是影響植物分布和作物產量的重要環境因子之一。植物激素茉莉酸(Jasmonate)作為一類重要的生長調節物質，廣泛參與調控植物的各種生理過程和植物逆境響應，其中就包括冷脅迫。外源施加茉莉酸可以提高植株抗冷能力。但是對于可以直接調控茉莉酸積累的調控因子暫時沒有報道。

擬南芥TPPI(trehalose-6-phosphate?phosphatase?I)基因的過表達能夠有效的抑制氣孔開閉，并提高植物海藻糖的含量，調節細胞內外的滲透壓，減少蒸騰失水和干旱脅迫對植株細胞的破壞，進而提高植株的抗旱能力。目前，TPPI?基因在促進植物根系發育或促進植物茉莉酸積累方面的研究還沒有報道。

發明內容

本發明的目的之一是提供TPPI基因在調控植物根系發育方面的應用，能夠在氮素不足的情況下，促進植物根系發育。

本發明的目的之二是提供TPPI基因在促進植物茉莉酸積累中的應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

第一方面，本發明提供TPPI基因在調控植物根系發育方面的應用。

進一步地，所述TPPI基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。

進一步地，所述應用為促進主根生長。

進一步地，所述植物為擬南芥。

第二方面，本發明提供TPPI基因在促進正常情況下植物茉莉酸積累中的應用。

第三方面，本發明提供TPPI基因在促進輕度冷脅迫條件下植物茉莉酸積累中的應用。

進一步地，所述TPPI基因在所述植物中過量表達。

進一步地，所述植物為擬南芥。

第四方面，本發明提供一種促進植物主根伸長或提高植物抵御輕度冷脅迫的方法，將TPPI基因導入植物，得到相比于植物TPPI基因過表達的轉基因植物。所述植物為擬南芥。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：