本发明专利技术公开了一种烟草尼古丁含量调控基因及应用，所述的烟草尼古丁含量调控基因序列为SEQ ID：No.1~21中的任意一种。本发明专利技术的应用为所述的烟草尼古丁含量调控基因用于调节烟草尼古丁合成和转运量以实现调控烟草中烟碱含量中的应用。本发明专利技术取得的21个基因可以形成稳定的发夹结构，获得的烟草非编码小RNA序列分析表明部分小RNA来自其茎部序列。这些小RNA预测其靶基因分别靶向烟草尼古丁合成和转运关键蛋白质编码基因。本发明专利技术取得的miRNA调控机制，将为烟草尼古丁合成和转运途径关键基因所扮演的角色提供一个更加深入的理解，以便可以更好的改良烟草尼古丁含量性状。
【技术实现步骤摘要】
-种烟草尼古丁含量调控基因及应用
本专利技术属于植物学
，具体涉及一种烟草尼古丁含量调控基因及应用。
技术介绍
烟草尼古丁的合成和转运受到多个因素的调控，目前从分子角度对尼古丁的合成 代谢途径和转运的研究还未完全透彻，虽然已经鉴别和克隆出来了一些尼古丁合成途径中 的关键基因，如 QPT、PMT、MPO 等（Dwey 和 Xie, 2013，Phytochemistry ;Sierro, 2014， Nature Communication),但是通过miRNA调控尼古丁合成及其转运关键基因，从而影响尼 古丁含量的研究未见报道。因此，本专利作为尼古丁合成和转运途径中的重要一环，对于改 良烟草尼古丁含量等具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种烟草尼古丁含量调控基因；第二目的在于提供所 述的烟草尼古丁含量调控基因的应用。 本专利技术的第一目的是这样实现的，所述的烟草尼古丁含量调控基因序列为SEQ ID :No.广21中的任意一种。 本专利技术的第二目的是这样实现的，所述的烟草尼古丁含量调控基因用于调节烟草 尼古丁合成和转运量以实现调控烟草中烟碱含量中的应用。 本专利技术取得的21个基因可以形成稳定的发夹结构，获得的烟草非编码小RNA序列 分析表明部分小RNA来自其茎部序列。这些小RNA预测其靶基因分别靶向烟草尼古丁合成 和转运关键蛋白质编码基因。本专利技术取得的miRNA调控机制，将为烟草尼古丁合成和转运 途径关键基因所扮演的角色提供一个更加深入的理解，以便可以更好的改良烟草尼古丁含 量性状。 【附图说明】 图1为SEQ ID NO :1形成的发夹结构图（MFE=-70. 10); 图2为SEQ ID NO :2形成的发夹结构图（MFE=-49. 57); 图3为SEQ ID NO :3形成的发夹结构图（MFE=-21. 60); 图4为SEQ ID NO :4形成的发夹结构图（MFE=-23. 50); 图5为SEQ ID NO :5形成的发夹结构图（MFE=-28. 50); 图6为SEQ ID NO :6形成的发夹结构图（MFE=-40. 60); 图7为SEQ ID NO :7形成的发夹结构图（MFE=-76. 40); 图8为SEQ ID NO :8形成的发夹结构图（MFE=-64. 80); 图9为SEQ ID NO :9形成的发夹结构图（MFE=-70. 10); 图10为SEQ ID NO :10形成的发夹结构图（MFE=-59. 80); 图11为SEQ ID NO :11形成的发夹结构图（MFE=-65. 50); 图12为SEQ ID NO :12形成的发夹结构图（MFE=-105. 10); 图13为SEQ ID NO :13形成的发夹结构图（MFE=-51. 60); 图14为SEQ ID NO :14形成的发夹结构图（MFE=-44. 40); 图15为SEQ ID NO :15形成的发夹结构图（MFE=-67. 70); 图16为SEQ ID NO :16形成的发夹结构图（MFE=-22. 10); 图17为SEQ ID NO :17形成的发夹结构图（MFE=-40. 10); 图18为SEQ ID NO :18形成的发夹结构图（MFE=-50. 50); 图19为SEQ ID NO :19形成的发夹结构图（MFE=-53. 80); 图20为SEQ ID NO :20形成的发夹结构图（MFE=-49. 90); 图21为SEQ ID NO :21形成的发夹结构图（MFE=-53. 30); 图中，发夹结构茎部用线框标出的碱基部分为其成熟序列。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基 于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。 本专利技术所述的烟草尼古丁含量调控基因，其序列为SEQ ID :No. 1~21中的任意一 种。 所述的烟草尼古丁含量调控基因是SEQ ID :No. 1~21中的任意一种经过1~2个碱 基的取代、缺失或添加而成； 所述的碱基为A、T、C、G、N或U中的至少一种； 所述的取代、缺失或添加是指：A、T、C、G、N或U中的至少一种，发生取代、缺失或添加。 本专利技术的应用为所述的烟草尼古丁含量调控基因用于调节烟草尼古丁合成和转 运量以实现调控烟草中烟碱含量中的应用。 本专利技术包含了从烟草中发现调控尼古丁合成途径关键基因的miRNA，为进一步的 研究该基因在烟草生长发育过程中所扮演的角色提供了一个很好的基础。本专利技术所进行的 研究能够帮助我们更好的理解该基因，并进一步应用于控制烟草合成尼古丁含量等。 本专利技术的具体操作如下： 材料和方法： 1、植物材料和样品准备 本专利技术中所有的植物组织材料取自烤烟（Nicotiania tabacum)品种宽叶烟草 (Hicks Broad Leaf)。烟草植株的生长和发育阶段都是在人工气候室中，并保持生长温 度在22-25° C之间，以尽量减少外界环境因素对烟草尼古丁合成过程中的影响。实验选取 的烟草材料为三株生长期在40天左右，生长高度和株型相近的植株。选取其中的一株，在 其生长完整和充分展开的叶片上通过打孔方式进行机械性的叶片损伤处理；对于另一株对 其实行顶部摘除处理；最后一株烟草植株则作为该实验的空白对照。在对烟草植株进行了 伤害处理后，所有的植株都被放回其原来的生长环境中，并培育48小时以便充分诱导其对 于外界损伤机制所产生的防御性的生理反应和尼古丁的诱导合成。之后，分别从打顶伤害、 叶片损伤和对照中提取了这三组处理中的烟草植株根部组织，以及从叶片损伤和空白对照 中分别提取了植株叶片组织，为进行下一步的实验做好了准备。 2、烟草RNA的提取和降解组测序 提取的植株组织鲜样被保存在液氮中并经研磨成细粉，通过RNA提取试剂盒TRIZ0L? (Invitrogen公司）分别提取并得到烟草植株的总RNA。经过小RNA样品制备试剂盒 (Illumina公司）的进一步纯化和加工，得到四组烟草小RNA的文库，分别是叶片损伤处 理的根组织和叶片组织的2个小RNA文库和打顶伤害处理和空白对照的根组织的2个文 库。总RNA在15 %的聚丙烯酰胺、8 M尿素凝胶上进行分离，在18-25 nt凝胶部分通过 切除并通过核酸纯化试剂盒（Axygen公司）对小RNA进行了洗脱和纯化。得到的纯化后 的小 RNA 样品被连接到 RNA 适配器：5' RNA adapter (5, -GUUCAGA⑶UCUACA⑶CCGACGAUC -3'）和 3' RNAadapter (5'-pUCGUAUGCCGUCUUCUGCUUGUidT-3'）。通过反转录试剂盒 Superscript ? III (Invitrogen公司）及15个循环的PCR反应，分别构建这四组小RNA 的cDNA文库。通过对最终PCR产物进行纯化（PureLink tmPCR纯化试剂盒，Invitrogen公 司）所得到的样品将经过SOLEXA基因组分析系统进行高通量测序。其中涉及到的引物序 列包括：5'-CAAGCAGAAG本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟草尼古丁含量调控基因，其特征在于所述的烟草尼古丁含量调控基因序列为SEQ ID：No.1~21中的任意一种。
【技术特征摘要】
1. 一种烟草尼古丁含量调控基因，其特征在于所述的烟草尼古丁含量调控基因序列为 SEQ ID :No. 1?21中的任意一种。2. 根据权利要求1所述的烟草尼古丁含量调控基因，其特征在于所述的烟草尼古丁含 量调控基因是SEQ ID :No. 1~21中的任意一种经过1~2个碱基的取代、缺失或添加而成； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖炳光，樊龙江，卢秀萍，王卫媂，李永平，方敦煌，童治军，
申请(专利权)人：云南省烟草农业科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。