The present invention discloses tomato SlPIF4 gene, protein and its application in improving plant cold tolerance. The nucleotide sequence of the gene SlPIF4 is SEQ ID NO.1, and its corresponding amino acid sequence is shown as SEQ ID NO.2. The mechanism of SlPIF4 over-expression and gene knockout in tomato was studied by gene construction. The results showed that over-expression of SlPIF4 at low temperature could promote the accumulation of plant hormones abscisic acid (ABA) and jasmonic acid (JA), inhibit the accumulation of gibberellin (GA), and then induce the expression of low temperature resistance genes in tomato. Improve the low temperature resistance of tomato. Therefore, tomato SlPIF4 gene can enhance its cold tolerance by inducing the formation of hormones ABA and JA in vivo. The invention provides genetic resources for cultivating new low temperature resistant tomato varieties, has good potential application value, and lays a theoretical foundation for studying the mechanism of tomato plant response to stress signals and the molecular mechanism of tolerance to adverse environment.
【技术实现步骤摘要】
番茄SlPIF4基因、蛋白及其在提高植物耐低温性中的应用
本专利技术涉及基因工程、分子生物学及生理学等领域,具体地说,涉及番茄SlPIF4基因的克隆、转基因载体构建及番茄的转化,尤其涉及SlPIF4基因在提高植物耐低温能力中的应用。
技术介绍
番茄原产地为南美洲热带地区,是世界上栽培最广泛的蔬菜作物之一,为喜温植物,其生长发育对环境变化极其敏感,尤其是温度变化。当遭受低温等外界非生物胁迫时,由于植物的不可移动性,其生长发育及作物产量严重受限。近年来,随着全球极端气候现象的频繁发生,低温已成为限制蔬菜生产发展的瓶颈问题之一。因此,研究番茄响应低温逆境的生理生化变化与分子机理,挖掘调控番茄低温响应的关键基因,为提高番茄的耐低温性及获得耐低温番茄提供重要的理论支撑,这对提高番茄的产量有着重要的应用价值。低温弱光是园艺作物生产的主要限制因子,而光与植物的关系不仅局限于光合作用的辐射能供应,而且光还作为一个信号,参与调节植物生长发育的各个过程,所以研究光信号和温度互作的调控网络,对提高蔬菜的产量、品质和经济效益,以及保障蔬菜均衡供应皆具有十分重要的科学和现实意义。光敏色素互作因子(PIFs)是一类bHLH转录因子,是光和其它环境信号联结的重要调控因子,它通过影响激素、糖、昼夜节律等信号的变化调控植物的生长发育及逆境抗性。植物形态建成中,PIFs与光敏色素互作,被磷酸化、泛素化,随后被降解。有关PIFs的研究大多集中在模式植物拟南芥上,主要研究PIFs对植物下胚轴生长的影响,如拟南芥PIF4在高温下直接调控生长素的含量及其合成基因的表达,诱导植物下胚轴、叶柄的伸长,促 ...
【技术保护点】
1.番茄SlPIF4基因,其特征在于,所述基因为以下1)‑4)中的任意一种核苷酸序列:1)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列;2)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且具有不改变原核苷酸序列功能的核苷酸序列;3)在严格条件下与SEQ ID NO:1所示序列杂交获得的具有相同功能的核苷酸序列,所述严格条件为在含0.1%SDS的0.1×SSPE或含0.1%SDS的0.1×SSC溶液中,在65℃下杂交,并用该溶液洗膜;4)与1)、2)或3)的核苷酸序列具有90%以上同源性且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。
【技术特征摘要】
1.番茄SlPIF4基因,其特征在于,所述基因为以下1)-4)中的任意一种核苷酸序列:1)SEQIDNO:1所示的核苷酸序列;2)SEQIDNO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且具有不改变原核苷酸序列功能的核苷酸序列;3)在严格条件下与SEQIDNO:1所示序列杂交获得的具有相同功能的核苷酸序列,所述严格条件为在含0.1%SDS的0.1×SSPE或含0.1%SDS的0.1×SSC溶液中,在65℃下杂交,并用该溶液洗膜;4)与1)、2)或3)的核苷酸序列具有90%以上同源性且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。2.由权利要求1所述的番茄SlPIF4基因编码获得的蛋白质,其特征在于,该蛋白质具有以下之一的氨基酸序列:1)SEQIDNo:2所示的氨基酸序列;2)SEQIDNo:2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。3.权利要求1所述的番茄SlPIF4基因在提高植物耐低温能力中的应用。4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,通过基因过表达技术使得所述番茄SlPIF4基因的表达水平上升。5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述基因过表达技术具体如下:提取番茄总RNA,反转录获得cDNA,以cDNA为模板,F和R为引物,扩增Sl...
【专利技术属性】
技术研发人员:周艳虹,王峰,陈笑笑,喻景权,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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