核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1在油脂合成与积累中的应用制造技术

本发明专利技术涉及分子生物学以及植物基因工程技术研究领域，具体涉及一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1及其在油脂合成与积累中的应用。该核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术通过将核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1转化到野生型拟南芥“哥伦比亚”，经筛选培养获得T3代植株，结果发现，与野生型拟南芥的种子相比，超表达核桃JrSnRK1基因的拟南芥拟南芥的种子瘪小、表皮皱缩，油脂含量显著降低。可见，核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1参与调控油脂的合成与积累，这将为为核桃品质改良和新品种的选育提供参考。的选育提供参考。的选育提供参考。

【技术实现步骤摘要】
核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1在油脂合成与积累中的应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学以及植物基因工程技术研究领域，具体涉及一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1及其在油脂合成与积累中的应用。

技术介绍

[0002]核桃（Juglans regia L.）是重要的“木本粮油”生态树种，在保障我国粮油安全和退耕还林方面扮演重要角色。核桃种仁的含油量高达63%以上，其中不饱和脂肪酸含量高达90%，含有较多的生物活性成分，在预防糖尿病、防治动脉粥样硬化和提高记忆力等方面具有重要作用。核桃种仁含油率的高低直接影响坚果的品质和果农的经济收益。
[0003]核桃种子发育过程中油脂合成的原料物质主要来源于光合作用产生的可溶性糖。SnRK1(Sucrose non
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fermentation1
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Related Kinase1)蛋白激酶是植物体内碳氮代谢和能量平衡的重要调节枢纽，在碳代谢分配中起着关键的作用。前期研究表明桃SnRK1蛋白激酶能够显著提高植株的光合速率、可溶性糖含量、淀粉含量及其利用率。可见，桃SnRK1蛋白激酶参与光合碳代谢过程。为进一步探讨果树SnRK1蛋白激酶是否在油脂合成与积累过程中的作用，专利技术人利用基因工程技术，从“香玲”核桃种仁中克隆获得SnRK1蛋白激酶α亚基编码基因JrSnRK1全长，构建了克隆载体和植物表达载体，并成功转化了拟南芥，获得了超表达核桃JrSnRK1转基因拟南芥植株。研究发现，与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥的种子瘪小、表皮皱缩，油脂含量显著降低。这将为进一步研究JrSnRK1基因在核桃果实油脂合成与积累中调控机理奠定了基础，也为利用分子手段进行核桃品质改良及新品种的选育提供理论依据，同时极具应用前景。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的研究空白，本专利技术提供了一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1。
[0005]本专利技术还提供了一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1在油脂合成与积累中的应用。
[0006]本专利技术为了实现上述目的所采用的技术方案为：本专利技术提供了一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0007]本专利技术还提供了一种上述核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1在植物油脂合成与积累中的应用。
[0008]具体方法为：将包含所述核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1连接到载体上，通过农杆菌介导转化到野生型拟南芥“哥伦比亚”，筛选，培养，获得超表达核桃JrSnRK1转基因植株。
[0009]含有所述的核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1的载体。
[0010]含有核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1的宿主细胞。
[0011]本专利技术以“香玲”核桃种仁cDNA为模板克隆并分离得到SnRK1蛋白激酶α亚基的一个编码基因JrSnRK1，其DNA序列全长为1539 bp，编码512个氨基酸，该基因编码蛋白属于植物SnRK1蛋白激酶家族。构建了植物超表达重组载体PBI121
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JrSnRK1，转化并获得了超表达核桃JrSnRK1拟南芥植株，对转基因拟南芥的种子进行观察，结果发现，相比于野生型，转基因拟南芥株系的种子瘪小、表皮皱缩。进一步对种子进行了油脂含量测定，结果表明，与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥株系种子的油脂含量显著下降。可见，核桃JrSnRK1基因参与调控拟南芥种子油脂的合成与积累过程，这为进一步研究JrSnRK1在核桃果实油脂合成与积累过程中的功能奠定基础，也为利用分子手段加快核桃新品种的选育提供参考。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过将核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1转化到野生型拟南芥“哥伦比亚”，经筛选培养获得T3代植株，结果发现，与野生型拟南芥的种子相比，超表达核桃JrSnRK1基因的拟南芥拟南芥的种子瘪小、表皮皱缩，油脂含量显著降低。可见，核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1参与调控油脂的合成与积累，这将为为核桃品质改良和新品种的选育提供参考。
附图说明
[0013]图1是核桃JrSnRK1基因在“香玲”核桃种仁生长阶段中的表达情况。
[0014]图2 核桃JrSnRK1基因PCR扩增凝胶图谱。A. JrSnRK1基因全长PCR扩增凝胶图谱(M：DL2000 Marker)；B. pBI121
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JrSnRK1重组质粒菌液PCR扩增凝胶图谱(M：DL2000 Marker)。
[0015]图3 是野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥基因株系(J
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1、J
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2和J
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3)幼苗表型。
[0016]图4是T3代阳性转基因拟南芥植株鉴定结果。A. 3个株系的JrSnRK1全长PCR扩增凝胶图谱(M：DL2000 Marker；WT：阴性对照；水：空白对照；J
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1、J
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2和J
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3：转基因株系)；B. 3个株系的JrSnRK1荧光定量分析结果(WT：野生型拟南芥； J
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1、J
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2和J
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3：转基因株系)。
[0017]图5是野生型拟南芥(WT)和转基因拟南芥基因株系(J
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1、J
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2和J
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3)种子表型。
[0018]图6是野生型拟南芥(WT)和转基因拟南芥基因株系(J
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1、J
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2和J
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3)种子的油脂含量。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0020]实施例1 JrSnRK1基因在核桃种仁发育过程中的表达水平检测本实施例所采用的材料是“香玲”核桃油脂快速合成与积累期的种仁，采后速冻于液氮中，超低温冰箱(
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80℃)保存。
[0021]1）核桃种仁Total RNA的提取按照TaKaRa植物总RNA提取试剂盒的说明书进行，具体操作为：将超低温冻存的“香玲”核桃种仁迅速转移至用液氮预冷的研钵中，用研杵研磨组织，其间不断加入液氮，直至分别研磨成粉末状；将研磨成粉状的样品分别加入到含有450 μl Buffer PE 的1.5 mL灭菌 tube中，用移液器反复吹打直至裂解液中无明显沉淀；将裂解液12,000 rpm，4℃离心5分钟；将上清液小心吸取到新的1.5 mL灭菌tube 中。加入上清液 1/10体积的Buffer NB，
Vortex 振荡混匀，12,000 rpm，4℃离心5 钟；将上清液小心吸取到新的1.5 mL灭菌 tube 中，加入450μL的 Buffer RL，使用移液枪将溶液混合均匀；加入混合液1.5倍体积的无水乙醇，使用移液枪将溶液混合均匀后，立即将混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1，其特征在于，所述核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.一种如权利要求1所述的核桃SnRK1蛋白激酶编码基因JrSnRK1在植物油脂合成与积累中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，具体方法为：将包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵芳，陈新，许海峰，姚元涛，相昆，张美勇，徐颖，
申请(专利权)人：山东省果树研究所，
类型：发明
国别省市：