一种拟南芥基因RNB的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种拟南芥基因RNB的应用，所述的拟南芥基因RNB在改变植物RNA的剪切中的应用。本发明专利技术通过筛选拟南芥突变体，筛选得到了对低温胁迫敏感的拟南芥突变体rnb，分离得到了 RNB基因；实验表明：拟南芥RNB基因参与拟南芥叶绿体的合成，通过影响叶绿体内RNA的转录及剪切，调节提高植物的抗低温胁迫反应。RNB基因的功能分析和鉴定为获得抗低温胁迫植物新品种提供了理论和方法的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因
，具体涉及一种拟南芥基因应用。
技术介绍
低温是限制农作物产量的重要环境因素之一，低温胁迫按照温度情况和植物受害情况可以分为两种类型，第一种称冷害，是指温度高于0°c的低温伤害；第二种称为冻害，为温度低于(TC的低温伤害。低温胁迫通过抑制植物基因的表达而影响植物代谢反应，同时冷害会使植物细胞受到渗透胁迫、氧化胁迫。温带作物如冬小麦、油菜具有一定的耐冷性，通过低温驯育可以增加这些作物的抗冷性。但是热带及亚热带的一些作物如水稻、玉米、大豆、棉花、番茄对低温胁迫敏感，并且不具备低温驯育的能力。值得注意的是这些不耐冷的作物是最主要的粮食和经济作物，低温胁迫会造成这些作物减产减收，并影响它们的地理玮度分布。研究人员在植物中进行遗传筛选和图位克隆发现一组受到低温诱导的基因，这组基因的启动子区域具有多拷贝的DRE/CRT顺式元件，因这些启动子含有CCGAC核心序列，故被命名为CRT结合蛋白(CRT/DRE2 binding factor，又被称为DRE结合蛋白，CRT/DRE结合蛋白由三个基因么编码。其中CBFl与iS/U基因在低温条件下能够被瞬时诱导，6??基因具与和iS/U基因不同的功能，能够负调控和iS/U基因。在拟南芥中过表达iS/W基因会提高脯氨酸及还原性糖含量，因此会提高植物的耐冷性。对植物耐冷相关的CBF基因的上下游调控网络已有一些报道，/G57是一个MYC型的碱性螺旋-环-螺旋转录因子，能够结合iS/U基因启动子区域，/G57基因对CU基因在低温下诱导表达非常重要。icd突变体在低温胁迫时，其基因表达水平较野生型低，同时该突变体对低温胁迫敏感。因编码R2R3类型的MYB转录因子，MYB15蛋白能够和ICEl结合，在低温胁迫条件下负调控iS/基因。变体在低温胁迫条件下，其CBFs基因表达量较野生型植株高，变体具有一定的耐冷性。过表达#/375?因会使植株在低温情况下CBFs的表达水平降低，同时也使植物对低温敏感。汉?57基因编码一个RING finger E3泛素连接酶，汉?57基因能够负调控￠57?和基因。SENSITIVE TO是核定位蛋白，位于CBF基因下游参与拟南芥的低温驯育过程，该基因突变后植物耐冷性降低，并且冷诱导基因表达量下降，这些基因组成了植物经典的CBF-C0R-1CE路径。另外研究表明乙烯信号路径可以通过使基因表达下调来负调控植物的抗冷性。研究表明mRNA加工过程的某些组分也参与植物对冷害的响应。RNA能够发生折叠，从而形成不同的二级结构；低温胁迫能够影响RNA折叠形成二级结构，而不同形式的二级结构能够影响RNA的转录。例如细菌中的nucleic-acid-binding cold shockproteins (CSPs)能够被低温诱导，该基因能够通过改变RNA 二级结构的稳定性来调控RNA的转录。DEAD-box RNA helicase作为RNA分子伴侣能够参与到RNA合成的所有过程中，拟南芥中 LOWEXPRESS1N OF OSMOTICALLY RESP0NSIVEGENES4{L0S4)编码一个 DEAD-boxRNAhelicase,功能分析表明该基因具有把RNA从细胞核运输到细胞质的功能，该基因突变后植物对低温敏感。IXUI AtNUP160/SUPPRESS0R OF AUX顶 RESI STANCE I (SARl)同一样具有将RNA从细胞核运输到细胞质的功能，如果该基因缺失，植物将会对低温敏感。拟南！中STABIUZED1 (STAl)是一个RNA剪切(splicing factor)基因，该基因能够被低温诱导，基因发生突变会造成其靶mRNA在低温条件下的转录过程发生剪切错误，stal%变体同样表现出低温敏感的表型，说明pre-mRNA的剪切对植物适应低温胁迫具有极其重要的作用，这种低温胁迫和RNA之间的复杂关系正是需要我们去认识和研究的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种拟南芥基因恐例的应用。本专利技术的目的是这样实现的，所述的拟南芥基因7???改变植物RNA的剪切中的应用，使植物对低温胁迫敏感。本专利技术公开了一种拟南芥基因在植物抗冷方面的应用。本专利技术筛选得到了对低温迫敏感的拟南芥突变体ri，分离得到了因；实验表明:拟南芥恐_因定位于植物叶绿体，参与植物RNA的剪切，影响叶绿体的合成，通过改变植物RNA的剪切，使植物对低温胁迫敏感。因的功能的分析和鉴定为获得抗低温胁迫植物新品种提供了理论和方法的基础。所述的拟南芥基因RNB在Genebank中的编号为AT1G70200，该基因的⑶S长度为1617bp，编码538个氨基酸的蛋白，该蛋白为一个RNA结合蛋白，RNB蛋白主要分布在叶绿体中，RNB蛋白能够影响RNA的剪切。本专利技术通过筛选拟南芥突变体获得对低温敏感的突变体SALK_012657C，从tair订购SALK_041100作为第二个allele进行验证，发现具有相同的低温胁迫敏感表型。采用组织定位和GFP融合蛋白的细胞定位方法，分析因的细胞表达特性。本专利技术利用遗传筛选得出了获得了对低温胁迫敏感的拟南芥突变体，通过亚细胞定位，测量叶绿体含量，Northern杂交，发现基因突变后会影响mRNA的剪切，调节植物的抗冷能力。本专利技术编号为AT1G70200的#M(RNA binding)基因编码一个RNA结合蛋白，主要定位在叶绿体内，该基因参与植物叶绿体合成，在低温胁迫的情况维持叶绿体内RNA的剪切的稳定性。该基因在植物的茎、叶、花、果夹中表达，在根中没有表达。在低温条件下rnb突变体中叶绿体RNA转录受到影响。本专利技术通过对R_因的分离和基因能功能的分析鉴定，确立了恐_因在植物抗低温胁迫中的作用及其调节机制，为培育抗低温胁迫的转基因作物新品种奠定了理论和生产实践基础。本专利技术从拟南芥低温胁迫敏感突变体中得到能够调节植物抗低温胁迫反应的基因RNB，为获得抗低温胁迫作物新品系提供了遗传学材料和基础。本专利技术通过筛选拟南芥突变体，筛选得到了对低温胁迫敏感的拟南芥突变体rnb,分离得到了 RNB基因；实验表明:拟南芥RNB基因参与拟南芥叶绿体的合成，通过影响叶绿体内RNA的转录及剪切，调节提高植物的抗低温胁迫反应。因的功能的分析和鉴定为获得抗低温胁迫植物新品种提供了理论和方法的基础。【附图说明】图1突变植株在4°C条件下发育表型；图2因注释信息和表达情况，A因及突变体注释信息，B因在突变体中表达情况； 图3 R織因为一个RNA结合蛋白； 图4因当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拟南芥基因RNB的应用，其特征在于所述的拟南芥基因RNB在改变植物RNA的剪切中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白戈，姚恒，杨大海，谢贺，
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