一种新型茎瘤芥miRNA在调控植物耐盐胁迫中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型茎瘤芥miRNA在调控植物耐盐胁迫中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，其前体序列具有如SEQ ID NO.2所示的序列。本发明专利技术首次发现了茎瘤芥miR240，然后将miR240前体序列在植物中过表达后，通过盐胁迫处理实验发现，转基因幼苗耐盐胁迫的能力明显提高。通过本发明专利技术研究，表明miR240是耐盐的正调控因子，为通过分子手段提高植物抗逆性提供了新的基因资源。还为植物的非生物胁迫改良提供了一个关键基因，也为茎瘤芥新品种或其他植物新材料提供了有力的技术支持，对农业生产上实现优质、高产育种具有重要理论和应用价值。产育种具有重要理论和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种新型茎瘤芥miRNA在调控植物耐盐胁迫中的应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，特别的涉及一种新型茎瘤芥miRNA在调控植物耐盐胁迫中的应用。

技术介绍

[0002]据估计，全球有超过6％的土地和近20％的耕地受到盐胁迫的影响，土壤的盐碱化问题日益威胁着人类赖以生存的有限土地资源。我国土壤盐碱化日益严重，对我国的粮食安全造成了严重威胁。农作物绝大部分品种是盐敏感的，土壤盐渍化阻滞作物生长导致减产甚至绝收。培育耐盐性作物品种具有成本低、见效快、长远持久的特点，是提高盐渍土壤作物产量水平和经济效益的有效方法。而耐盐基因的挖掘及耐盐种质的创制是耐盐育种的重要保障。
[0003]茎瘤芥作为我国的特色经济作物，其膨大瘤茎是腌制榨菜的原材料，具有很高的经济价值。然而茎瘤芥生长发育过程中总是受到非生物胁迫(盐、洪涝、低温、高温、干旱等)和生物胁迫(病菌等)的影响，导致植物生长受到抑制、减产和口感不佳，从而产生了巨大的经济损失。前人研究表明，茎瘤芥对非生物胁迫具有较强的抗性，目前已经从茎瘤芥中获得多个逆境胁迫相关基因，但多为蛋白酶基因。MicroRNA(miRNA)是一类长度为20
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24(nucleotide)nt的内源非编码RNA。植物miRNA通过碱基互补配对识别并降解靶基因mRNA或抑制其翻译过程，负调控靶基因的表达。研究发现，miRNA参与调控植物生长发育、形态建成、逆境响应等过程。至今在茎瘤芥中还未有miRNA参与抗逆的相关报道，仍存在很大空白，因此，对茎瘤芥中miRNA的抗逆响应研究具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种新型茎瘤芥miRNA在调控植物耐盐胁迫中的应用，在茎瘤芥中发现了一种新的盐响应的miRNA，为培育耐盐茎瘤芥新品种或其它植物新材料提供一个新基因或新靶点，弥补了空白研究。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在调控植物耐盐胁迫中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。
[0006]本专利技术的另一个目的还在于，提供了一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在选育耐盐胁迫植物中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。
[0007]本专利技术的另一个目的还在于，提供了一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在植物耐盐胁迫的种质资源改良中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。
[0008]作为优选的，所述茎瘤芥miRNA的前体序列具有如SEQ ID NO.2所示的序列。
[0009]作为优选的，所述生物材料为表达盒、转座子、载体、宿主细胞、转基因细胞系或工
程菌。
[0010]作为优选的，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
[0011]作为优选的，所述植物为茎瘤芥、拟南芥、油菜或白菜。
[0012]本专利技术的另一个目的还在于，提供了一种提高植物耐盐胁迫的方法，在目的植物中提高茎瘤芥miRNA的表达量，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列如SEQ ID NO.1所示。
[0013]作为优选的，所述植物为茎瘤芥、拟南芥、油菜或白菜。
[0014]作为优选的，通过包括向植物细胞中导入含有茎瘤芥miRNA或茎瘤芥miRNA前体序列的生物材料，提高植物中miRNA的表达量，即得到耐盐的转基因植株。
[0015]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]1、本专利技术首次发现了茎瘤芥miR240，然后将miR240前体序列在植物中过表达后，通过盐胁迫处理实验发现，转基因幼苗耐盐胁迫的能力明显提高。通过本专利技术研究，表明miR240是耐盐的正调控因子，有利于在盐胁迫条件下保持作物产量，可减少盐胁迫对经济作物带来的损失，具有显著的经济价值。
[0017]2、本专利技术为通过分子手段提高植物抗逆性提供了新的基因资源，还为植物的非生物胁迫改良提供了一个关键基因，也为茎瘤芥新品种或其他植物新材料提供了有力的技术支持，对农业生产上实现优质、高产育种具有重要理论和应用价值。
附图说明
[0018]图1为miR240前体序列的二级结构折叠的模式图。
[0019]图2为转基因植株中miR240前体序列的半定量PCR分析；WT为野生型茎瘤芥植株，#3和#4分别是转基因茎瘤芥植株。
[0020]图3为转基因株系在盐胁迫中的表型图；WT为野生型茎瘤芥株系，#3和#4分别是转基因茎瘤芥株系。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。实施例中所述原料如无特殊说明，均为普通市售产品。实施例中所述的实验方法无特别说明，即按常规分子生物学实验方法操作。
[0022]课题组前期通过比较转录组测序分析，筛选到茎瘤芥中的一个新颖的miRNA，将其命名为miR240。
[0023]实施例1miR240序列分析
[0024]本专利技术的茎瘤芥miR240的成熟序列长度为21bp，具体如SEQ ID NO.1所示；其前体序列全长为181bp，具体如SEQ ID NO.2所示。
[0025]通过RNAfold在线软件(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi
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bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi)对茎瘤芥miR240前体序列二级结构进行折叠，并且通过二级结构参数来判断它们是否具有典型的miRNA的茎环结构特征(miRNA与其互补链分别位于两臂，miRNA与互补链少于四个碱基错配，折叠自由能小于
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18kcal/mol)。研究发现如图1所示，miR240前体序列具有典型的二级茎环折叠结构(框内为miR240成熟序列)。
[0026]实施例2重组表达载体pTF101
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miR240
‑
GFP构建及转化
[0027](1)构建pTF101
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miR240
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GFP表达载体
[0028]将茎瘤芥miR240前体序列(SEQ ID NO.2)的两端各向上延长200bp得到SEQ ID NO.3，根据SEQ ID NO.3设计特异性PCR引物miR240
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F(正向引物)和miR240
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R(反向引物)进行miR240前体序列的扩增。
[0029]所述引物序列如下：
[0030]miR240
‑
F：CCCGGGCCTCCGGAAAACCTTTTCACCATCT<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在调控植物耐盐胁迫中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。2.一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在选育耐盐胁迫植物中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。3.一种新型茎瘤芥miRNA，或含有所述茎瘤芥miRNA的前体序列的生物材料在植物耐盐胁迫的种质资源改良中的应用，所述茎瘤芥miRNA的成熟序列具有如SEQ ID NO.1所示的序列，该miRNA的名称为miR240。4.根据权利要求1～3任一项所述应用，其特征在于，所述茎瘤芥miRNA的前体序列具有如SEQ I...

【专利技术属性】
技术研发人员：程春红，彭姣姣，敖远洪，何秦瑶，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：