[發明專利]一種來自水稻的OsUVR8基因及其應用

在審

• 申請號: 202310012979.3
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116217686A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 王守創;張鳳;楊君;陳偉
• 申請（專利權）人: 海南大學;華中農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/82;A01H6/46
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 張敏

本發明公開了一種來自水稻的OsUVR8基因及其應用，來自水稻的調節因子OsUVR8的氨基酸序列如SEQ?ID?No.3所示。編碼調節因子OsUVR8的基因，其核苷酸序列如SEQ?IDNo.2所示。本發明克隆的OsUVR8片段，可有效提高水稻及其它農作物中類黃酮以及二萜植保素的含量，增強農作物對UV?B等脅迫的耐受性。

技術領域

本發明涉及植物技術工程領域。具體涉及一個參與水稻類黃酮和二萜植保素積累的染色體的調節因子OsUVR8克隆、功能驗證和應用研究。

背景技術

植物體在生長發育過程中會產生大量的次生代謝物，這些次生代謝物在植物的生長、發育、生物和非生物脅迫方面具有重要作用。研究表明，UV-B能夠誘導類黃酮和二萜植保素的積累(Park?et?al.,2013；Liu?et?al.,2017)。類黃酮和二萜植保素是一類重要的次生代謝物，具有較強的抗氧化以及抗菌等生物活性(Gu?et?al.,2010；Dias?et?al.,2020)。自早期植物到高等綠色植物以來，類黃酮以及二萜植保素普遍受到UV-B的響應，廣泛參與UV-B以及其它非生物脅迫(Nawkar?et?al.,2013；Zeng?et?al.,2020)。

在水稻中，類黃酮以及二萜植保素參與UV-B的響應和耐受不斷被報道(Shahzadet?al.,2021；Zhang?et?al.,2022)。然而，水稻中類黃酮以及二萜植保素響應和耐受UV-B的調控機制仍然不是很清楚，還需要進一步的深入研究。水稻作為一種重要的糧食作物，在保障我國糧食危機和安全的重大戰略需求中具有舉足輕重的作用(Muthamilarasan?andPrasad,2020)。因此，研究水稻中類黃酮以及二萜植保素對UV-B的響應、調控以及耐受，對在UV-B脅迫下水稻穩產，選育UV-B耐受的水稻品種促進水稻增產，具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題為：提供一個調控水稻中類黃酮以及二萜植保素的積累調節因子及其應用。

本發明的技術方案為：來自水稻的調節因子OsUVR8，其氨基酸序列如SEQ?ID?No.3所示。

編碼上述所述調節因子OsUVR8的基因，其核苷酸序列如SEQ?ID?No.2所示。

一種表達載體，表達上述所述的調節因子OsUVR8。

進一步地，所述表達載體上含有SEQ?ID?No.2所示的核酸片段。

上述所述的基因或表達載體在提高農作物中類黃酮以或二萜植保素含量或UV-B耐受性上的應用。

進一步地，所述應用為通過在農作物中超量表達調節因子OsUVR8基因，從而提高農作物中類黃酮以或二萜植保素含量或UV-B耐受性。

進一步地，所述農作物為水稻。

申請人通過UV-B脅迫下水稻代謝組的基因組關聯分析(mGWAS)，篩選到一個含有多個染色體縮合結構域(RCCs)的調節因子，與擬南芥的AtUVR8同源，命名為OsUVR8。OsUVR8全長基因組的核苷酸序列為5898bp(見序列表SEQ?ID?No.1)，編碼區核苷酸序列為1362bp(見序列表SEQ?ID?No.2)，編碼453個蛋白質的氨基酸序列(見序列表SEQ?IDNo.3)，該基因含10內含子。

本發明是通過PCR方法，以水稻品種ZH11的cDNA為模板，擴增出OsUVR8基因的全長編碼區(見SEQ?ID?No.2)，構建OsUVR8相關載體，通過煙草瞬時表達、遺傳材料中類黃酮以及二萜植保素基因表達量、類黃酮以及二萜植保素含量以及UV-B脅迫的表型分析，驗證OsUVR8調控類黃酮以及二萜植保素的積累以及對UV-B脅迫的耐受性。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：