一种油菜长链非编码RNA基因及其在提高油菜含油量及种子粒重中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种油菜长链非编码RNA基因MSTRG.86004，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。通过获得过表达材料，分析转基因材料的含油量，发现MSTRG.86004基因调控含油量的积累及脂肪酸组成，同时还调控种子粒重。本发明专利技术进一步提供了一种提高油菜含油量及种子粒重的方法：使用农杆菌介导的遗传转化方法将含有MSTRG.86004基因的过表达载体转化到作物的基因组中，获得MSTRG.86004基因过表达的油菜品种。本发明专利技术在油菜高油、高产育种中具有潜在的应用价值。在的应用价值。在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种油菜长链非编码RNA基因及其在提高油菜含油量及种子粒重中的应用


[0001]本专利技术属于分子育种领域，具体涉及一种油菜长链非编码RNA基因(MSTRG.86004基因)及其在提高油菜含油量及种子粒重中的应用。

技术介绍

[0002]非编码RNA已被证明在调控细胞生长和发育中起着关键作用。全基因组转录组测序研究表明，超过90％的真核生物基因组可以转录，但只有1％
‑
2％的基因可以编码蛋白质，基因组中很大一部分基因是非编码的。根据转录本的长度，非编码RNA可以分为短链非编码RNA(<200nt)和长链非编码RNA(lncRNA，>200nt)。根据lncRNAs在基因组上的位置，它们可以被分为内含子lncRNA、基因间lncRNA(lincRNA)、正义lncRNA和反义lncRNA。此前的研究表明，许多lncRNA可以通过顺式或反式作用影响其目标mRNA的表达，然后调节细胞中的基因功能。在大量的实验中已经验证了lncRNAs具有调控转录、翻译和转录后的功能。
[0003]油菜籽是世界上第三大油料作物，约占全球油料产量的13％，仅次于油棕榈和大豆(USDA)。种子油的生物合成是一个复杂的生物过程，主要包含质体中的脂肪酸合成和内质网(ER)中的TAG组装。以前的研究已经很好地阐明了许多转录因子和基因的作用机制参与了这些过程。此外，研究发现，一些基因参与了油料积累的调节过程。最近，lncRNAs也被预测参与调控种子油的生物合成。例如，牡丹种子中的39个lncRNAs被预测为脂质代谢过程相关基因。在B.napus的发育中的种子中，13个lncRNAs的表达模式与8个脂质相关基因的表达模式明显相关，推测这些lncRNAs可能在油的合成中发挥作用。然而，目前还没有直接证据表明lncRNA参与了种子油的合成调控，lncRNA如何影响种子油的积累还不清楚。
[0004]本专利技术从油菜中克隆了长链非编码RNA基因MSTRG.86004。研究表明，将MSTRG.86004在油菜中过表达可以显著提高种子的含油量及粒重。本申请人的结果表明MSTRG.86004基因在调控油菜种子含油量中起到重要作用，因此可以为油菜高油育种提供理论参考依据，同时为油脂合成这一研究提供新的思路。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一个油菜长链非编码RNA基因，申请人将其命名为MSTRG.86004基因，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，序列长度为576bp。申请人通过对油菜lncRNAs进行大量筛选和鉴定最终得到该基因，可以采用PCR技术从植物基因组、mRNA和cDNA中扩增得到。
[0006]为了获得该基因，申请人从油菜种子中提取总RNA并反转录成cDNA，然后设计正、反向引物，从cDNA中扩增目的基因。其中，
[0007]正向引物：5
’‑
GCGACTAGT GCCTGTGTTTAAAATGGC
‑3’
(SEQ ID NO:2)
[0008]反向引物：5
’‑
GCGTTCGAA TATCTGTGTTTTAAATGG
‑3’
(SEQ ID NO:3)
[0009]本专利技术还提供了含有所述油菜长链非编码RNA基因的重组质粒和重组菌。
[0010]利用本专利技术提供的油菜长链非编码RNA基因、重组质粒或重组菌，可以对油菜进行分子育种并提高油菜含油量及种子粒重。
[0011]本专利技术进一步提供一种提高油菜含油量及种子粒重的方法：使用农杆菌介导的遗传转化方法将含有油菜长链非编码RNA基因的过表达重组质粒转化到油菜的基因组中，获得油菜长链非编码RNA基因超表达的油菜品种，其中，所述油菜长链非编码RNA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
[0012]本专利技术所使用的载体质粒是指现有技术中已知的、能够在植物中进行表达的任何载体，例如适用于构建本专利技术过表达重组质粒的载体包括但不限于PMDC83等。
[0013]本专利技术的一个特点在于通过获得过表达材料，分析了转化材料的含油量，发现MSTRG.86004正调控含油量的积累，同时还调控脂肪酸组成及种子粒重。
[0014]本专利技术获得的过表达油菜植株在油菜高油育种中具有潜在的应用价值。
附图说明
[0015]图1：MSTRG.86004基因扩增产物的琼脂糖凝胶电泳检测结果。
[0016]图2：构建的植物表达载体PMDC83
‑
MSTRG.86004的质粒图谱。
[0017]图3：油菜转化单株的qRT
‑
PCR检测。OE1、OE2和OE3是基因MSTRG.86004的超表达株系。每个株系有3个不同单株，**表示在Student
’
s t test中P<0.01。
[0018]图4：MSTRG.86004在油菜的表型鉴定。利用近红外分析油菜种子的含油量，OE1、OE2和OE3是基因MSTRG.86004的超表达株系，每个株系有8
‑
12个不同单株，**表示在Student
’
s t test中P<0.01。
[0019]图5：MSTRG.86004在油菜的表型鉴定。利用GC
‑
MS分析油菜种子的脂肪酸组成，OE1、OE2和OE3是基因MSTRG.86004的超表达株系，每个株系有8
‑
12个不同单株，*表示在Student
’
s t test中P<0.05，**表示在Student
’
s t test中P<0.01。
[0020]图6：MSTRG.86004在油菜的表型鉴定。利用千粒重仪分析油菜千粒重组成，OE1、OE2和OE3是基因MSTRG.86004的超表达株系，每个株系有8
‑
12个不同单株，*表示在Student
’
s t test中P<0.05，**表示在Student
’
s t test中P<0.01。
具体实施方式
[0021]以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。应理解，这些实施例仅用于解释本专利技术而不是用于限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如工具书《分子克隆：实验室指南》(New York：Cold Spring Harbor Laboratory,1989)中所述的条件，或者按照生产商提供的操作手册中建议的方法予以实施。
[0022]实施例1MSTRG.86004基因的克隆
[0023](1)RNA的提取
[0024]总RNA的提取采用全式金公司的TransZol(目录号ET101)，提取方案遵从试剂盒使用说明书。需要提前准备的试剂有RNase
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油菜长链非编码RNA基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1。2.用于扩增权利要求1所述油菜长链非编码RNA基因的引物，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示。3.含有权利要求1所述油菜长链非编码RNA基因的重组质粒。4.含有权利要求1所述油菜长链非编码RNA基因的重组菌。5.权利要求1所述的油菜长链非编码RNA基因、权利要求3所述的重组质粒、权利要求4所述的重组菌在提高油菜含油量和调控脂肪酸组成中的应用。6.权利要求1所述的油菜长链非编码R...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁少平，郭亮，李雨晴，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：