一种苹果中IRT1启动子插入元件的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种苹果中IRT1启动子插入元件的应用。本发明专利技术公开一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法，包括检测待测植物的IRT1蛋白质的基因组基因序列，IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力。利用本发明专利技术公开的IRT1启动子上的元件TATA-box的缺失和存在可以快速的筛选后代中的耐缺铁植株。本发明专利技术在植物的耐缺铁领域中具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种苹果中IRT1启动子插入元件的应用，属于生物

技术介绍
铁元素是作物生长必需的微量元素之一。缺铁胁迫造成的果树叶片黄化和植株早衰的现象能引起作物品质下降、产量降低，对农业经济效益有着极大的影响。我国苹果树大多生长于偏碱性土壤中，易发生黄叶病的现象，因此寻求缺铁胁迫的内在机制来改善苹果缺铁失绿症显得愈来愈重要。苹果铁高效基因型小金海棠缺铁处理的根系cDNA文库中克隆得到的二价阳离子转运蛋白基因MxIRTl基因(Peng li,et al,2006)，其合成的蛋白对小金海棠对铁的吸收和转运过程中起着重要作用。该基因的cDNA全长为1398bp，ORF为1095bp。该基因编码一个364个氨基酸的多肽，是一种膜蛋白，具有一个由30个氨基酸组成的信号肽序列和7个跨膜螺旋，3个N-糖基化位点和1个O-糖基化位点，在第3和第4个跨膜螺旋之间有一富含组氨酸的区域(HGHFHAHNH)，该区域被认为是金属离子的结合位点。MxIRT1基因的表达在缺铁不同时间存在差异，但造成其差异表达的内在原因还不清楚。小金海棠是一种耐缺铁的植株，它是一种典型的机理Ⅰ植物，即：植物通过质膜上的H+-ATPase，使土壤酸化，增加铁的可溶性，然后在三价铁还原酶的作用下将三价铁还原成二价铁，在二价铁转运蛋白的作用下将二价铁转运进细胞质内，增加植株的耐缺铁性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苹果中IRT1启动子插入元件的应用。本专利技术提供一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法，包括检测待测植物的IRT1蛋白质的基因组基因序列，IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力。上述方法中，所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-363～-357位置均为5′-ATTATAA-3′序列的待测植物；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-363～-357位置均不为5′-ATTATAA
-3′序列的待测植物；所述-363～-357位置为IRT1蛋白质的基因组基因序列中IRT1基因起始密码子ATG的5’上游方向第-363位至第-357位，以IRT1基因起始密码子ATG中的A为第+1位。上述任一所述的方法中，所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的鉴定方法如下：以待测植物的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果所述PCR扩增产物自5’末端起第216位至第222位均为5′-ATTATAA-3′，则待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的鉴定方法如下：以待测植物的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果所述PCR扩增产物自5’末端起第216位至第222位均不为5′-ATTATAA-3′，则待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物。一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法也属于本专利技术的保护范围，包括检测待测植物的IRT1蛋白质的基因组基因序列，IRT1蛋白质的基因组基因序列具有纯合5′-TTG-3′序列的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白质的基因组基因序列不具有5′-TTG-3′序列的待测植物的耐缺铁能力；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列具有纯合5′-TTG-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-376～-374位置均为5′-TTG-3′序列的待测植物；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列不具有5′-TTG-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-376～-374位置均不为5′-TTG-3′序列的待测植物；所述-376～-374位置为IRT1蛋白质的基因组基因序列中IRT1基因起始密码子ATG的5’上游方向第-376位至第-374位，以IRT1基因起始密码子ATG中的A为第+1位。一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法也属于本专利技术的保护范围，包括检测待测植物的IRT1蛋白的氨基酸序列，IRT1蛋白自N端起第32位氨基酸为天冬氨酸的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白自N端起第32位氨基酸为谷氨酸的待测植物的耐缺铁能力。一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法也属于本专利技术的保护范围，包括如下步骤：提取待测植物的基因组DNA，以其为模板，以SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的DNA分子为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；PCR扩增产物的长度均
为727bp的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于PCR扩增产物的长度均为717bp的待测植物的耐缺铁能力。上述任一所述的方法中，所述植物为苹果属植物。上述任一所述的方法中，所述苹果属植物为小金海棠、山定子、M9或三者之间的杂交后代。一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的试剂盒也属于本专利技术的保护范围，该试剂盒包含如下(1)或(2)所示的成套DNA分子：(1)SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子；(2)SEQ ID No.3所示的DNA分子和SEQ ID No.4所示的DNA分子；所述SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子独立包装；所述SEQ ID No.3所示的DNA分子和SEQ ID No.4所示的DNA分子独立包装；该试剂盒用于扩增IRT1蛋白质的基因组基因序列；该试剂盒还含有记载在可读载体上的使用说明，说明书的内容为上述任一所述的方法。上述试剂盒中，所述植物为苹果属植物；所述苹果属植物具体为小金海棠、山定子、M9或三者之间的杂交后代。本专利技术所提供的IRT1启动子上的元件TATA-box的缺失和存在对于缺铁胁迫的植株来说有很重要的调节作用。通过毛细管电泳检测小金海棠和山定子，小金海棠和M9后代IRT1启动子上的元件TATA-box的分离情况，并结合各后代的黄化表型可以发现IRT1的启动子上的TATA-box的插入与耐缺铁性状相关，而TATA-box的缺失减弱其耐缺铁能力。利用本专利技术所提供的IRT1启动子上的元件TATA-box的缺失和存在可以快速的筛选后代中的耐缺铁植株。本专利技术在植物的耐缺铁领域中具有重要意义。附图说明图1为IRT1基因在苹果基因组上的位置示意图。图2为IRT1启动子插入或缺失片段序列比对。图3为IRT1启动子插入或缺失片段功能预测结果。图4为IRT1编码区cDNA序列比对。图5为IRT1编码区氨基酸序列比对。图6为IRT1启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法，包括检测待测植物的IRT1蛋白质的基因组基因序列，IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′‑ATTATAA‑3′序列的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′‑ATTATAA‑3′序列的待测植物的耐缺铁能力。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法，包括检测待测植物的IRT1蛋白质的基因组基因序列，IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力大于或候选大于IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的耐缺铁能力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-363～-357位置均为5′-ATTATAA-3′序列的待测植物；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列的-363～-357位置均不为5′-ATTATAA-3′序列的待测植物；所述-363～-357位置为IRT1蛋白质的基因组基因序列中IRT1基因起始密码子ATG的5’上游方向第-363位至第-357位，以IRT1基因起始密码子ATG中的A为第+1位。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的鉴定方法如下：以待测植物的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果所述PCR扩增产物自5’末端起第216位至第222位均为5′-ATTATAA-3′，则待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物；所述IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物的鉴定方法如下：以待测植物的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果所述PCR扩增产物自5’末端起第216位至第222位均不为5′-ATTATAA-3′，则待测植物为IRT1蛋白质的基因组基因序列启动子区域均不具有5′-ATTATAA-3′序列的待测植物。4.一种鉴定或辅助鉴定植物耐缺铁能力大小的方法，包括检测待测植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴婷，张美玲，韩振海，张新忠，王忆，许雪峰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11