小麦长链非编码RNAlncR156及其在调控小麦响应干旱胁迫中的应用制造技术

本发明专利技术涉及植物分子生物学技术领域，具体涉及一种小麦长链非编码RNAlncR156及其在调控小麦响应干旱胁迫中的应用。本发明专利技术克隆得到小麦lncR156，lncR156在小麦干旱胁迫条件下表达量显著提高。通过病毒诱导的基因沉默技术，构建VIGS沉默载体，转染小麦叶片，获得了小麦lncR156基因沉默株系，其沉默株系lncR156的表达量显著降低，耐旱性下降。小麦lncR156在烟草中过表达，过表达株系在干旱胁迫处理后根长明显增加，耐旱性增强。结果表明小麦长链非编码RNA lncR156有干旱胁迫响应的功能，可以应用于后续抗旱小麦培育。

【技术实现步骤摘要】
小麦长链非编码RNAlncR156及其在调控小麦响应干旱胁迫中的应用
本专利技术涉及植物分子生物学
，具体涉及一种小麦长链非编码RNA及其在植物耐旱功能中的应用。
技术介绍
小麦是世界上总产量位居第二的粮食作物。干旱严重影响小麦产量和质量，造成巨大经济损失，研究抗旱相关基因功能及干旱应答分子机制来改良小麦性状，对于提升小麦育种质量及保证粮食安全具有重要的现实意义。长链非编码RNA（Longnon-codingRNA，lncRNA）占全部非编码RNA的80%以上，其分子长度在200nt以上，不具备编码蛋白质的功能，但其通过转录水平或转录后水平调控基因表达，产生相应的生物学功能，近年来研究发现植物lncRNA主要通过多种调控机制，参与植物开花、雄性不育、营养代谢、生物和非生物胁迫等生物学过程。尽管近年来植物lncRNA的研究取得了一定进展，多个物种的lncRNA被分离鉴定并开展了部分功能机制研究，但是整体看来植物lncRNA的研究仅仅是冰山一角，目前小麦lncRNA的研究还很有限，其功能及机制研究不够深入。开展小麦lncRNA研究，有助于解析lncRNA在小麦抵御逆境胁迫下的功能及调控机制，为培育优良抗性小麦提供新思路。
技术实现思路
本专利技术提出了一种小麦长链非编码RNAlncR156及其在植物耐旱功能中的应用。本专利技术的技术方案为：第一方面，本专利技术提供一种小麦长链非编码RNAlncR156，所述lncR156的核苷酸序列为SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示。SEQIDNO:1所示的序列为非编码RNAlncR156的转录组序列，SEQIDNO:2所示的序列为非编码RNAlncR156的基因组序列。lncR156在小麦干旱胁迫条件下表达量显著提高，为小麦干旱响应基因。用于扩增上述一种小麦长链非编码RNAlncR156的引物对，引物序列为：lncR156-1F：5’-GGCAGCTGTCCGCCGACCAAG-3’；lncR156-1R：5’-TTGTACAGTATAAGATAATGGT-3’。第二方面，本专利技术提供上述小麦长链非编码RNAlncR156在植物响应干旱胁迫中的应用。具体的，过表达lncR156的转基因植物抗旱性能提高，转基因植株表现为根长增加。lncR156基因沉默株系中植物抗旱性能降低，表现为植株相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量降低。第三方面，本专利技术还提供小麦长链非编码RNAlncR156在小麦抗旱品种选育中的应用。本专利技术的有益效果为：本专利技术发现了小麦长链非编码RNA，lncR156，并构建了基因沉默表达载体及过表达载体，分别获得了小麦lncR156基因沉默株系和转化烟草的过表达株系。分析发现lncR156基因沉默株系中抗旱功能降低，而过表达株系中抗旱功能增强，表明lncR156具有正向调控小麦的抗旱功能。本专利技术的lncR156可用于改良小麦抗旱性能，对于培育抗旱小麦新品种具有重要的意义。附图说明图1为小麦lncR156克隆PCR扩增电泳图；图中第一泳道为DL2000DNAMarker，第二泳道为lncR156。图2为小麦lncR156基因结构分析图。图3为小麦lncR156器官特异性表达结果图。种子中基因表达量设为1，其他器官以相对表达量显示，*表示差异显著(p<0.05);**表示差异极显著(p<0.01)。图4为小麦lncR156在不同胁迫处理下的表达情况图。对照组中基因表达量设为1，其他处理组以相对表达量显示，*表示差异显著(p<0.05);**表示差异极显著(p<0.01)。图5为基因沉默重组表达载体鉴定结果图，A，酶切鉴定结果，第一泳道为DL2000DNAMarker，第二泳道为重组质粒pTRV2-lncR156，第三泳道为重组质粒pTRV2-lncR156酶切产物。B菌液PCR鉴定结果，第一泳道为DL2000DNAMarker，第2～5，8～10泳道为阳性转化子，6～7为阴性转化子。图6为小麦不同株系中lncR156相对表达量，其中，WT表示野生型，VC表示转入空载体的对照株系，VIGS:IncR156表示小麦lncR156基因沉默株系。图7为小麦不同株系干旱控水2周后表型图。其中，WT表示野生型，Vector表示转入空载体的对照株系，VIGS:IncR156表示小麦lncR156基因沉默株系。图8为小麦不同株系干旱胁迫2周后的生理指标相对水含量、叶绿素含量、可溶性糖含量检测结果图。其中，WT表示野生型，VC表示转入空载体的对照株系，VIGS:IncR156表示小麦lncR156基因沉默株系。图9为lncR156转基因株系基因组鉴定（A）和转录组鉴定（B）结果图。图中，35S:IncR156表示转基因株系。A中第一泳道为DL2000DNAMarker，第2～11泳道为待转基因株系，其中2-3,8-11为阳性株系，4-7为阴性株系。B中WT表示野生型，VC表示转空载体的对照株系。图10为不同株系在甘露醇处理下的根长。WT表示野生型，VC表示转空载体的对照株系，35S:IncR156表示转基因株系。图11为不同株系在干旱处理下表型。WT表示野生型，VC表示转空载体的对照株系，35S:IncR156表示转基因株系。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行更加详细的说明，以便于对本专利技术技术方案的理解，但并不用于对本专利技术保护范围的限制。一、材料1.小麦为中国春品种（TriticumaestivumL.ChineseSpring）。2.所用试剂、载体、细胞为常规实验材料。二、方法与结果1.小麦lncRNA克隆1）小麦lncR156克隆使用植物RNA提取试剂盒（天根生物）提取小麦叶片总RNA，取2μL用1.5％琼脂糖凝胶电泳方法检测总RNA完整度。利用反转录试剂盒（大连宝生物）进行cDNA第一链的合成，作为模板备用。同时用植物DNA提取试剂盒（天根生物）提取小麦DNA作为模板备用。根据前期转录组测序数据（Liuetal.2015，BMCPlantBiology15:152）筛选到一个小麦lncRNA，命名为lncR156，如SEQIDNO:1所示，依据其序列设计基因全长扩增引物，用小麦cDNA和DNA分别做模板进行PCR扩增。引物序列为lncR156-1F：5’-GGCAGCTGTCCGCCGACCAAG-3’；lncR156-1R：5’-TTGTACAGTATAAGATAATGGT-3’。反应体系为：模板1.5μL，上下游引物各0.5μL，10×PCRbuffer（Mg2+）2μL，dNTP1.5μL，Taq酶0.1μL，补ddH2O至总体积20μL，PCR反应条件：95℃5min；95℃30s，55℃30s；72℃90s，35个循环；72℃10min。产物纯化回收连接pMD18-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦干旱响应基因，其特征在于，所述干旱响应基因为长链非编码RNAlncR156，所述lncR156的核苷酸序列为SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种小麦干旱响应基因，其特征在于，所述干旱响应基因为长链非编码RNAlncR156，所述lncR156的核苷酸序列为SEQIDNO:1或SEQIDNO:2所示。


2.权利要求1所述的麦长链非编码RNAlncR156在植物响应干旱胁迫中的应用。


3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，过表达lncR156的转基因植物抗旱性能提高。


4.根据权利要求3所述的应用，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莲哲，朱涛，王晓涛，柳静，李涛涛，张思瑾，祝晨晨，马昌瑞，李新如，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南;41