黄瓜CsIVP基因在高温耐受性方面的应用制造技术

本发明专利技术属于分子生物学技术领域，公开了黄瓜CsIVP基因在高温耐受性方面的应用。本发明专利技术通过RNA干扰(RNAi)敲除CsIVP来增强黄瓜对高温胁迫的抗性。在对高温的响应过程中，CsIVP介导了的关键高温调节因子，如热休克蛋白、热休克蛋白、DREB2C、MBF1b和WRKY33。因此，CsIVP参与了植物发育、营养运输和抵御高温的过程，为选育富含营养和耐热品种提供了一个潜在的有价值的目标。鉴定或者创造产量、养分利用率及高温耐受性高的等位基因将带来巨大的科技和经济效应。经济效应。经济效应。

【技术实现步骤摘要】
黄瓜CsIVP基因在高温耐受性方面的应用


[0001]本专利技术属于分子生物学
，更具体地，涉及黄瓜CsIVP基因在高温耐受性方面的应用。

技术介绍

[0002]大田作物一直在逆境中生长，会影响其产量和品质。这些胁迫包括非生物胁迫，如氮缺乏和高温，以及各种生物胁迫，包括真菌和细菌的感染。不像动物，植物无法移动，面对多变的环境，它必须在形态、生理和分子水平上做出迅速响应。例如，在缺氮条件下生长的植物发育延缓，具有细茎和改变根系结构。植物可以通过结构的变化来减少热造成的损害，包括胚轴伸长增加、叶片的次生生长和木质部维管扩大。研究表明植物对多种胁迫的反应不同于单个种胁迫，但植物对多种胁迫的抵御机制鲜有研究。
[0003]高温阻碍生长，导致低光合速率、活性氧产生和代谢物积累变化，从而导致生命周期缩短和植物生产力下降。因此，植物进化出了多种应对高温的反应机制；在这些机制中，植物热休克转录因子在调控网络中起着关键作用。在高温下，HSFA1接收热应激信号，然后刺激许多转录因子的表达，这些转录因子参与了植物耐热性的关键转录调节级联。ERF/AP2家族转录因子DREB2A作为HSFA1的直接靶标，在高温下快速上调。在对高温的反应中，bZIP家族基因参与内质网中未折叠蛋白反应的反应。bHLH转录因子光敏色素相互作用因子4(PIF4)已被证明能控制形态对高温的适应。
[0004]CsIVP参与了植物发育、营养运输等过程，但是对于高温胁迫的相应相关的研究和报道还暂未发现。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述问题，首先提供黄瓜CsIVP基因在开发、筛选提高植物对高温胁迫的耐受的功能产品方面的应用。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种构建耐高温胁迫的黄瓜的方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]黄瓜CsIVP基因在开发、筛选提高植物对高温胁迫的耐受的功能产品方面的应用，所述功能产品对CsIVP基因或其表达产物具有抑制作用。
[0009]优选的，所述功能产品具有下调CsIVP基因的表达、转录、或其表达产物的功能。
[0010]更优选的，所述功能产品选自CsIVP核酸抑制剂、CsIVP蛋白抑制剂、CsIVP基因缺陷或者沉默的基因重组构建体中的一种或多种。
[0011]作为一种具体的实施方式，所述功能产品包括以下任一种：
[0012](i)以CsIVP转录本为靶序列，且能够抑制CsIVP基因表达产物表达或者基因转录的小干扰RNA、dsRNA、shRNA、微小RNA、反义核酸；
[0013](ii)含有CsIVP互补序列，且能够在转入体内后形成抑制CsIVP基因表达产物表达或者基因转录的干扰分子的构建体；
[0014](iii)抑制或者敲除CsIVP基因序列后的基因重组构建体。
[0015]本专利技术还探索了CsIVP介导高温反应的调控网络，对转录组数据进行了分析，先前的研究表明，先前的研究表明，植物中经典的热休克反应(HSR)调节因子是热休克因子(HSFs)转录因子家族的成员，它调节许多编码热休克蛋白(HSPs)和其他因子的基因的表达。与WT叶脉相比，R5叶脉中有9个热休克蛋白和相应的8个热休克蛋白上调。此外，部分转录因子，包括DREB2C、MBF1b和WRKY33，在R5植物中也有高积累。这些结果表明，CsIVP可能通过与HSR核心调控者及其直接靶标的相互作用来调控高温反应。
[0016]因此，优选的，上述CsIVP基因通过于HSR核心调控者及其直接靶标的相互作用来调控植物对高温的反应。具体的，CsIVP介导了的关键高温调节因子，如热休克蛋白、热休克蛋白、DREB2C、MBF1b和WRKY33。
[0017]因此，更优选的，所述HSR核心调控者包括转录因子DREB2C、MBF1b和WRKY33。
[0018]本专利技术还提供一种构建耐高温胁迫的黄瓜的方法，包括以下步骤：
[0019](1)构建以CsIVP基因作为靶基因的RNA干扰载体；
[0020](2)将构建的RNA干扰载体转化到植物中，和；
[0021](3)筛选获得阳性转基因植物；
[0022]其中，所述阳性转基因植物与未转入RNA干扰载体的植物相比，具有如下性状中的至少一种性状：(a)对高温的抗性增强；(b)植物叶片表皮细胞角质层增厚；(c)植物细胞水分稳态相关基因显著上调。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术通过RNA干扰(RNAi)敲除CsIVP来增强黄瓜对高温胁迫的抗性。在对高温的响应过程中，CsIVP介导了的关键高温调节因子，如热休克蛋白、热休克蛋白、DREB2C、MBF1b和WRKY33。因此，CsIVP参与了植物发育、营养运输和抵御高温的过程，为选育富含营养和耐热品种提供了一个潜在的有价值的目标。鉴定或者创造产量、养分利用率及高温耐受性高的等位基因将带来巨大的科技和经济效应。
附图说明
[0025]图1为CsIVP同源物的蛋白质分析和β
‑
葡萄糖醛酸酶(GUS)分析；
[0026]图2为拟南芥CsIVP转基因植株的果实表型；
[0027]图3为野生型和CsIVP
‑
RNAi转基因植物的表型和转录组分析；
[0028]图4为CsIVP
‑
RNAi植物对氮缺乏的反应和相关的生理测量；
[0029]图5为对照和缺氮条件下野生型和R5植物中选择的硝酸盐转运体的表达水平；
[0030]图6为CsIVP
‑
RNAi植物对高温和相关生理测量的响应；
[0031]图7为拟南芥CsIVP转基因植株的CsIVP表达量检测和花表型观察；
[0032]图8为CsIVP
‑
RNAi植株和野生型中显著差异的转录因子表达模式分析；
[0033]图9为CsIVP
‑
RNAi植株和野生型中显著差异的转运基因表达模式分析。
具体实施方式
[0034]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术
各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0035]下述实施例以及实验例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料；所用的设备，如无特殊说明，均为常规实验设备。
[0036]实施例1
[0037]一、在NCBI子程序Nucleotide(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/？term＝)中查找到黄瓜(Cucumis sativus L.)的bHLH家族相关基因序列，通过进化树分析，鉴定到一个与十字本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.黄瓜CsIVP基因在开发、筛选提高植物对高温胁迫的耐受的功能产品方面的应用，所述功能产品对CsIVP基因或其表达产物具有抑制作用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述功能产品具有下调CsIVP基因的表达、转录、或其表达产物的功能。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述功能产品选自CsIVP核酸抑制剂、CsIVP蛋白抑制剂、CsIVP基因缺陷或者沉默的基因重组构建体中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述功能产品包括以下任一种：(i)以CsIVP转录本为靶序列，且能够抑制CsIVP基因表达产物表达或者基因转录的小干扰RNA、dsRNA、shRNA、微小RNA、反义核酸；(ii)含有CsIVP互补序列，且能够在转入体内后形成抑制CsIVP基因表达产物表达或者基因转录的...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜爽爽，曹必好，邱正坤，余炳伟，雷建军，朱张生，陈长明，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：