一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因及其应用。所述LuMyb基因的cDNA序列如SEQ ID NO.2所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示。本发明专利技术采用病毒诱导的基因沉默技术，通过农杆菌介导法获得LuMyb基因沉默亚麻株系SE。LuMyb是次生壁纤维素合酶LuCesA8基因的直接调控因子，LuMyb基因对纤维素、半纤维素及木质素的合成均有调控作用，该基因的发现为改良亚麻纤维品质的分子育种提供了重要基因资源。供了重要基因资源。

【技术实现步骤摘要】
一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因及其应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因及其应用。

技术介绍

[0002]纤维发育一直以来都是纤维作物应用基础研究的核心问题，阐明纤维发育的调控机制对纤维作物改良、木材定向培育以及纺织、造纸等化工业都具有积极的科学意义。次生细胞壁增厚期是纤维强度形成的关键时期，涉及纤维素、半纤维素和木质素的生物合成和沉积，次生细胞壁增厚决定纤维强度。植物次生壁的合成是一个复杂的多级网络调控过程，研究表明，NAC、MYB类转录因子是次生细胞壁生物合成中关键的调控因子。Kim等发现拟南芥中AtMYB46基因能够调控次生壁纤维素合酶AtCesA4、AtCesA7及AtCesA8的表达。Sun等发现在转GhMYBL1基因的拟南芥中，次生壁合成相关基因AtCesA4、AtCesA7、AtCesA8、 AtPAL1、AtF5H及At4CL1表达上调，推测GhMYBL1基因参与次生壁合成基因的转录调控。Mitsuda等发现NST1/SND1能够正向调控纤维素合酶AtCesA7、AtCesA8的表达，NST1/SND1 RNAi转基因植株中纤维素含量下降。目前，在亚麻中已有实验证明次生壁的合成受到NAC、MYB等许多转录因子的调控，但却无法确定次生壁纤维素合酶LuCesA8的直接调控因子。明确LuCesA8基因直接的上游转录因子，对于全面解析亚麻次生细胞壁纤维素合成的分子机理及调控网络具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因及其应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因，其cDNA序列如SEQ ID NO.2所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示。
[0005]一种调控麻次生壁合成的LuMyb基因病毒诱导的基因沉默靶序列，所述靶序列为LuMyb基因cDNA序列中如SEQ ID NO.3所示的序列，长度为441bp。
[0006]一种与LuMyb基因编码蛋白直接相互作用的启动子序列，所述启动子序列如SEQ ID NO.1所示一种调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系，所述调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系的构建方法包括以下步骤：（1）病毒诱导的基因沉默VIGS重组载体构建：以LuMyb基因cDNA序列中如SEQ ID NO.3所示的441bp序列为VIGS靶序列构建VIGS重组载体；（2）农杆菌注射接种；VIGS重组载体转化至农杆菌1中，然后将携带有VIGS重组载体的农杆菌注射侵染亚麻幼苗子叶；（3）LuMyb基因沉默株系的基因表达分析；（4）LuMyb基因沉默株系的细胞壁化学组分分析。
[0007]上述调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系的构建方法中，所述步骤（1）病毒诱导的基因沉默VIGS重组载体构建，具体如下：以LuMyb基因cDNA序列中如SEQ ID NO.3所示的441bp序列为病毒诱导的基因沉默VIGS靶序列，利用上下游引物LuVIGSF、LuVIGSR克隆靶序列；克隆的靶序列经纯化、酶切后连接到pTRV2载体上，转化大肠杆菌DH5α感受态细胞；经PCR鉴定为阳性的克隆送去测序，测序成功的菌株提取质粒，即获得VIGS重组载体；所述上游引物LuVIGSF的序列为：5
’‑
GACAATGACAATAACAACAATAAC
‑3’
；下游引物LuVIGSR的序列为：5
’‑
GGATATCTCGTTACGAGTACTAGGA
‑3’
。
[0008]一种携带有上述LuMyb基因的载体；所述载体包括遗传转化所形成的亚麻转基因株系。
[0009]上述LuMyb基因在改良亚麻纤维品质分子育种中的应用。
[0010]上述调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系在调控亚麻次生壁合成中纤维素、半纤维素及木质素合成中的应用。
[0011]上述调控亚麻次生壁合成的LuNAC基因沉默体系在亚麻分子育种中的应用。
[0012]本专利技术的有益之处在于：本专利技术提供了一种调控亚麻次生壁合成的LuNAC基因及其应用。本专利技术采用病毒诱导的基因沉默（virus
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induced gene silencing，VIGS）技术，通过农杆菌介导法获得LuNAC基因沉默亚麻株系SE，以TRV1:TRV2为对照植株（CK）。
[0013]附图说明：图 1 GUS活性检测图。
[0014]图2 酵母单杂交点对点验证图。
[0015]图3 亚麻侵染后的表型图。A: TRV1:TRV2
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PDS漂白表型；B中1： TRV1:TRV2；2：TRV1:TRV2
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LuMyb植株。
[0016]图4 基因表达分析图。**表示差异极显著（P<0.01），*表示差异显著（P<0.05）。A：LuMyb基因的表达量；B：参与次生壁合成的Myb类转录因子的表达量；C：参与次生壁合成的NAC类转录因子的表达量；D：参与次生壁纤维素合酶基因、半纤维素合酶、木质素合成基因的表达量。
[0017]图5 不同化学组分分析图。*表示差异显著（P<0.05）。
具体实施方式
[0018]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0019]实施例1 亚麻LuCesA8基因启动子中的关键调控区鉴定在Phytozome网站（https://phytozome
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next.jgi.doe.gov/）下载LuCesA8（Lus10029245）基因ORF上游2000bp启动子序列，通过PLACE数据库对启动子中顺式作用元件进行分析，预测启动子上游
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426~
‑
52bp为启动子关键调控区（如SEQ ID NO.1所示）。使用软件Primer Premier 5.0设计特异引物LuCesA8F、LuCesA8R（见表1），利用PCR技术在亚麻品种“大紫花”中克隆LuCesA8基因启动子
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426~
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52bp之间序列（如SEQ ID NO.1所示）获得启动子pLuCesA8B（
‑
426~
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52bp），将该启动子序列插入到pCAMBIA1300
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GUS载体的多克隆位点EcoRI
‑
XbaI之间，与GUS报告基因ORF相连，构建植物表达重组载体p1300LuCesA8（
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426~
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52bp）::GUS。将构建的重组载体p1300LuCesA8B（
‑
426~
‑
52bp）::GUS转化农杆菌工程菌株GV3101，利用蘸花法遗传转化野生型拟南芥。经30 mg
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控亚麻纤维素合成的LuMyb基因，其特征在于：所述LuMyb基因的cDNA序列如SEQ ID NO.2所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示。2.一种调控麻次生壁合成的LuMyb基因病毒诱导的基因沉默靶序列，其特征在于：所述靶序列为LuMyb基因cDNA序列中如SEQ ID NO.3所示的序列，长度为441bp。3.一种与LuMyb基因编码蛋白直接相互作用的启动子序列，其特征在于：所述启动子序列如SEQ ID NO.1所示。4.一种调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系，其特征在于：所述调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系的构建方法包括以下步骤：（1）病毒诱导的基因沉默VIGS重组载体构建：以LuMyb基因cDNA序列中如SEQ ID NO.3所示的441bp序列为VIGS靶序列构建VIGS重组载体；（2）农杆菌注射接种；VIGS重组载体转化至农杆菌1中，然后将携带有VIGS重组载体的农杆菌注射侵染亚麻幼苗子叶；（3）LuMyb基因沉默株系的基因表达分析；（4）LuMyb基因沉默株系的细胞壁化学组分分析。5.权利要求4所述调控亚麻次生壁合成的LuMyb基因沉默体系的构建方法，其特征在于：所述步骤（1）病毒诱导的基因沉默VIGS...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁红梅，郭文栋，吴广文，姚玉波，赵丽娟，唐立郦，宋喜霞，程莉莉，刘丹丹，赵德宝，陈思，康庆华，刘岩，姜卫东，邸桂俐，周菲，张利国，陈洪生，刘晓佳，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院自然与生态研究所，
类型：发明
国别省市：