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CvHSF30-2基因及编码的蛋白提高植物或细胞高温耐性的应用制造技术

技术编号:27203566 阅读:21 留言:0更新日期:2021-01-31 12:19
本发明专利技术公开了一种核苷酸序列,选自如下序列:SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列;SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列通过一个或几个核苷酸的取代、缺失、或添加衍生产生的核苷酸序列;与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5具有至少80%同源性的核苷酸序列。该核苷酸序列能提高植物或细胞的高温耐性。核苷酸序列能提高植物或细胞的高温耐性。核苷酸序列能提高植物或细胞的高温耐性。

【技术实现步骤摘要】
CvHSF30-2基因及编码的蛋白提高植物或细胞高温耐性的应用


[0001]本专利技术属于分子生物学、基因工程
,具体涉及一种提高植物高温耐性的基因及其应用。

技术介绍

[0002]由于“温室效应”现象日益明显,全球气温持续升高,夏季高温已成为制约植物生长和发育的主要环境因子,植物生长发育面临高温逆境的严峻挑战。热激转录因子(heat shock transcription factor,HSF)是植物一类重要转录因子,通过和热激反应相关基因启动子顺式作用元件结合,精确调控下游基因时空表达,调节植物热激应答。热激转录因子(heat shock factor,HSF)是真核生物中较早被发现的一种转录因子,在细菌、藻类、动物、植物中普遍存在。与酵母、果蝇和动物等其他真核生物相比(酵母,线虫,果蝇中1个,脊椎动物中4个),植物基因组中具有更多编码 HSF的基因,许多植物物种中HSF家族成员的数目超过20个(拟南芥中21个),这可能是由于植物进化过程中的基因复制和功能分化导致的。
[0003]HSF受热诱导是植物的一个特性,这种特征在酵母和动物中并未被发现。拟南芥中Class A1的成员(HSFA1a/HSFA1b/HSFA1 d/HSFA1e)在激活热诱导基因(包括HsfA2)的转录中起主要作用,当植物受到热激时,它们能触发由许多转录因子组成的转录级联反应。在番茄中,HsfA1是植物耐热性的主要调控因子。HsfA1控制热应激的保护途径。在小麦中,TaHsfA6f和TaHsfC2a也可保护植物免受热应激的影响。
[0004]随着生活水平的提高,园林观赏植物越来越受到人们关注,研究观赏植物对温度逆境抗性的遗传机制有广泛的应用前景。因此,本领域技术人员致力于寻找提高植物高温耐性的基因及其应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术中的缺陷,本专利技术提供了一种提高植物或细胞高温耐性的基因及其应用。
[0006]本专利技术的第一个方面提供了一种提高植物或细胞高温耐性的基因,在一个具体实施方式中,其核苷酸序列选自如下序列:
[0007]1)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列;
[0008]2)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列通过一个或几个核苷酸的取代、缺失、或添加衍生产生的核苷酸序列;
[0009]3)与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5具有至少80%同源性的核苷酸序列。
[0010]本专利技术的第二个方面提供了一种氨基酸序列,其能提高植物或细胞高温耐性,在一个具体实施方式中,该氨基酸序列,选自如下序列:
[0011]1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列;
[0012]2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列通过一个或几个氨基酸的取代、缺失、或添加衍
生产生的氨基酸序列;
[0013]3)与SEQ ID NO.2具有至少80%同源性的氨基酸序列。
[0014]本专利技术的第三个方面提供了如上所述的核苷酸序列或如上所述的氨基酸序列在提高植物或细胞高温耐性中的应用。
[0015]进一步地,细胞为原核细胞或真核细胞。
[0016]进一步地,原核细胞包括大肠杆菌;真核细胞包括酵母。
[0017]本专利技术的第四个方面提供了一种提高植物高温耐性的方法,包括向目标植物中导入如上所述的核苷酸序列。
[0018]进一步地,将如上所述的核苷酸序列连接到植物表达载体上,然后将重组植物表达载体转入目标植物中,通过筛选获得高温耐性的植物。
[0019]本专利技术的第五个方面提供了一种提高细胞高温耐性的方法,包括向目标细胞中导入如上所述的核苷酸序列。
[0020]进一步地,将如上所述的核苷酸序列连接到表达载体上,然后将重组表达载体转入目标细胞中,通过筛选获得高温耐性的细胞。
[0021]进一步地,细胞包括大肠杆菌和酵母。
[0022]本专利技术提供的从铁线莲中克隆的热激转录因子CvHSF30-2(铁线莲热激蛋白,Clematis florida Thunb.Heat shock protein,CvHSF30-2),转入大肠杆菌、酵母后提高转基因菌株对高温胁迫耐性,表明该热激转录因子可以提高原核生物、低等真核生物的温度抗性。同时在本氏烟草TRV-NBHSF30-2中VIGS后影响本氏烟草对温度的耐受性,也表明上述热激转录因子及其同源序列的确能影响植物的高温耐受性。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例2中转入CvHSF30-2的大肠杆菌以及空载对照的37℃生长曲线。
[0024]图2是本专利技术实施例2中转入CvHSF30-2的大肠杆菌以及空载对照50℃热处理生长曲线。
[0025]图3是本专利技术实施例2中转入CvHSF30-2的大肠杆菌以及空载对照37℃和 50℃菌落生长情况。
[0026]图4是本专利技术实施例3中转入CvHSF30-2的酵母AH109以及空白对照的28℃生长曲线。
[0027]图5是本专利技术实施例3中转入CvHSF30-2的酵母AH109以及空白对照的37℃和42℃热处理生长曲线。其中,图5a是37℃培养的生长曲线,图5b是42℃培养的生长曲线。
[0028]图6是本专利技术实施例3中转入CvHSF30-2的酵母AH109以及空白对照的37℃和42℃热处理菌落生长情况。
[0029]图7是本专利技术实施例4中转TRV:NbHSF30-2烟草的qPCR结果。
[0030]图8是本专利技术实施例4中转TRV:NbHSF30-2烟草的热处理表型。
[0031]图9是本专利技术实施例4中转TRV:NbHSF30-2烟草的热处理表型明显的烟草叶片的NBT和DAB染色结果。
具体实施方式
[0032]以下将结合实施例对本专利技术作进一步地说明,应理解这些实施例仅作为例证的目的,不用于限制本专利技术的保护范围。
[0033]下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如 Sambrook等分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor LaboratoryPress,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。所采用的试剂,若无特殊说明,均为市售或公开渠道可以获得的试剂。
[0034]在本专利技术中,可选用本领域已知的各种载体,如市售的载体,包括质粒等。
[0035]铁线莲具有耐热品种和不耐热品种,通过研究发现,铁线莲中的CfHSF30-2 基因为热激诱导表达,但在高温胁迫条件下,CfHSF30-2只在耐热铁线莲品种中强表达,而在不耐热品种中弱表达甚至不表达,该基因的表达与否与铁线莲品种的田间耐热性差异观察结果相吻合。
[0036]实施例1铁线莲CvHSF30-2基因的克隆
[0037]提取热激处理后的葡萄叶铁线莲嫩叶总RNA,提取试剂盒为RNAplant(市售),利用反转录试剂盒(市售)将总RNA反转录本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核苷酸序列,其特征在于,所述核苷酸序列选自如下序列:1)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列;2)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列通过一个或几个核苷酸的取代、缺失、或添加衍生产生的核苷酸序列;3)与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.5具有至少80%同源性的核苷酸序列。2.一种氨基酸序列,其特征在于,所述氨基酸序列选自如下序列:1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列;2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列通过一个或几个氨基酸的取代、缺失、或添加衍生产生的氨基酸序列;3)与SEQ ID NO.2具有至少80%同源性的氨基酸序列。3.如权利要求1所述的核苷酸序列或如权利要求2所述的氨基酸序列在提高植物或细胞高温耐性中的应用。4.如权利要求3所述的应用,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:明凤王锐彭思远毛婵娟蒋昌华莫健彬奉树成
申请(专利权)人:上海植物园
类型:发明
国别省市:

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