一种密罗木基因MfbHLH145及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种密罗木基因MfbHLH145及其应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；该基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术通过对密罗木抗旱bHLH转录因子的研究，以对植物的抗旱性能进行改良，提高植物的抗旱性能。

【技术实现步骤摘要】
一种密罗木基因MfbHLH145及其应用
本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种密罗木基因MfbHLH145及其应用。
技术介绍
干旱对植物生长发有着极其不利的影响。我国是一个受干旱影响严重的国家，干旱、半干旱面积约占国土面积的1/2。人口的增长，城镇建设的快速发展，不仅导致民用、工业、农业用水竞争日益激烈，也客观造成污染加剧，生态系统破坏，水资源短缺现象日益加剧。因此，发掘抗旱基因，培育抗旱、节水的植物新品种，对加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展绿色经济，增强可持续发展能力，实现经济发展和生态文明的有机统一具有重要作用。基因工程技术是植物耐旱性改良的重要手段。目前，已有不少耐旱基因被报道和应用，其中转录因子基因通过与其调控的下游基因启动子区的顺式作用元件结合而调控靶基因的表达，以对外界不良环境做出响应。现今研究中认为高等植物中对染色体的分离、新陈代谢调节以及植物抗逆性相关的几大转录因子家族包括了WRKY、MYB、ABF、b-ZIP以及bHLH等，而bHLH转录因子家族在真核植物中也已发现MYB、MYC、FBH等几个大类。其中，bHLH转录因子广泛存在于真核生物中,不仅在动物的细胞中出现，在高等植物中也有表达。其特殊的螺旋-环-螺旋结构域(basichelix-loop-helix,bHLH)是一段拥有近60个氨基酸的片段,因其上游富含碱性氨基酸而得名，其特殊之处在于除开HLH保守结构域之外，其序列中远端基序非常灵活，具有较高变异性。其N端与HLH基序相邻，包含6个共有氨基酸残基，属于DNA结合域，而bHLH结构域的C端则包含HLH序列作为二聚体化功能域，它主要由含有两个亲水亲脂α螺旋的疏水残基组成的环形结构组成，两个螺旋之间被不同长度的环分开，从而形成三位一体结构域。bHLH的特殊结构使其不同转录因子或同源转录因子之间能够形成同源或异源二聚体，与靶基因启动子特异性结合，起到转录调控的作用。已有大量研究表明BHLH转录因子可受到多种逆境条件如干旱、盐、射线、低温、高温等能都诱导，并在植物对逆境的抗性反应发挥作用。密罗木(MyrothamnusflabellifoliaWelw.)主要分布在南非，是地球上为数不多的极耐旱复苏植物之一，也是唯一的木本复苏植物。它能够像种子一样耐受高度脱水干燥，在组织含水量仅存7％-11％时仍能保持遇水复活的特性。因此，密罗木是一种理想地研究植物抗旱性的材料。然而过去，研究人员主要通过形态学、生理、生化等方面研究了该植物的抗旱机理，但对于其中与脱水响应相关的基因及其耐旱分子机制还不清楚，也尚未见密罗木中抗旱bhLh转录因子及其应用的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种密罗木基因MfbHLH145及其应用，该基因能在干旱脱水期快速响应，提高作物的抗旱性能。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种密罗木基因MfbHLH145，该基因的编码序列如SEQIDNO.1所示或SEQIDNO.1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。其中，序列表SEQIDNO.1从密罗木叶片RNA中通过RT-PCR的方法克隆，核心编码区长度为1020bp。采用上述基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQIDNO.2所示或SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个氨基酸，且表达相同功能蛋白质的氨基酸序列。其中，SEQIDNO.2由339个氨基酸组成，其中有一个位于241aa的核定位信号“PSKKRKL”，对MfbHLH145氨基酸序列进行结构域分析，发现在196-209aa处含有一个低复杂度区域，HLH域位于284aa-333aa处，可以看出MfbHLH145具备HLH结构域，属于bHLH类转录因子。包含上述密罗木MfbHLH145基因的质粒。包含上述密罗木MfbHLH145基因的重组表达载体。包含上述密罗木MfbHLH145基因的转基因细胞系。包含上述密罗木MfbHLH145基因的工程菌。密罗木基因MfbHLH145在作物抗旱过程中的应用。本专利技术的有益效果为：1.获得了对干旱有较高耐受性的转基因拟南芥。2.密罗木基因MfbHLH145能在干旱脱水期快速响应，为利用该基因提高其他植物的干旱耐受性提供了理论依据及利用价值。附图说明图1为密罗木基因MfbHLH145的目的片段条带。图2为密罗木基因MfbHLH145的系统进化树；图3为密罗木基因MfbHLH145在不同脱水时期的表达量；图4为密罗木基因MfbHLH145亚细胞定位的结果；图5为转MfbHLH145基因植株的阳性鉴定结果；图6为野生型和转基因拟南芥植株在氯化钠胁迫处理后的生长状态；其中，图6a为野生型和转基因拟南芥植株在氯化钠胁迫处理后的植株幼苗生长状态；图6b为野生型和转基因拟南芥植株在氯化钠胁迫处理后成株的生长状态；图7为野生型和转基因拟南芥植株在干旱胁迫处理后的生长状态；其中，图7a为野生型和转基因拟南芥植株在干旱胁迫处理后的植株幼苗生长状态；图7b为野生型和转基因拟南芥植株在干旱胁迫处理后的成株生长状态；图8为野生型和转基因拟南芥植株失水率测定；图9为野生型和转基因拟南芥植株的脯氨酸含量测定；图10为野生型和转基因拟南芥植株的叶绿素测定；图11为野生型和转基因拟南芥植株的气孔测定；其中，图11a为野生型和转基因拟南芥植株的气孔形状检测图；图11b为野生型和转基因拟南芥植株的气孔数量条状图；图12为在干旱条件下，转MfbHLH145基因在拟南芥株系中相关基因的表达量；其中，图12a为NCED3基因的表达量；图12b为P5CS基因的表达量；图12c为RAB18基因的表达量；图12d为RD22基因的表达量；图12e为RD29A基因的表达量。图13为在盐胁迫条件下，转MfbHLH145基因在拟南芥株系中相关基因的表达量；其中，图13a为NCED3基因的表达量；图13b为P5CS基因的表达量；图13c为RAB18基因的表达量；图13d为RD22基因的表达量；图13e为RD29A基因的表达量。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。实施例1克隆密罗木MfbHLH145基因1、取密罗木叶片，液氮速冻，放置-80℃冰箱中保存以备提取总RNA；总RNA提取采用成都兰博生物公司购买的PlantTotalRNAIsolationKit试剂盒来提取；密罗木cDNA的合成使用大连宝生物科技公司的ReverseTranscriptaseM–MLV(RNaseH-)，按其产品说明书操作进行第一链合成。以上述试剂盒合成的cDNA第一链为扩增模板，以设计的F：5’-CATGCCATGGGAAAGGACTGTGGATCC-3’(SEQIDNO.3)和R：5’-GCTAGTGAGAGAATCAAGTCCTAAAGCTTTG-3’(SEQIDNO.4)为引物，为了后续的酶切及重组连接，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密罗木基因MfbHLH145，其特征在于，所述基因的编码序列如SEQ ID NO.1所示或SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。

【技术特征摘要】
1.一种密罗木基因MfbHLH145，其特征在于，所述基因的编码序列如SEQIDNO.1所示或SEQIDNO.1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。2.采用权利要求1所述基因编码的蛋白质，其特征在于，所述氨基酸序列如SEQIDNO.2所示或SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄卓，蒋才忠，靳斯涵，朱培蕾，郭涵度，刘玲，李西，马均，蔡仕珍，陈佳，邱嘉睿，向香盈，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51