一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89及其应用，属于植物基因工程技术领域；本发明专利技术一方面提供了调控杨树根毛发育基因PsbHLH89以及其编码蛋白，另一方面提供了调控杨树根毛发育基因PsbHLH89的应用。本发明专利技术提供了一种重要的并且可能具有普适性的根毛发育基因资源，杨树根毛发育基因为以后相关研究提供素材，同时也为植物根毛发育研究奠定基础。同时也为植物根毛发育研究奠定基础。同时也为植物根毛发育研究奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89及其应用


[0001]本专利技术涉及一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89及其应用，属于植物基因工程


技术介绍

[0002]杨树属于杨柳科(Salicaceae)杨属(Populus)，染色体数一般为2n＝38，包含白杨组(Leuce)、黑杨组(Aigeiros)、青杨组(Tacamahaca)、大叶杨组(Leucoides)和小叶杨组(Turanga)，共5个组，约30多个物种。
[0003]长期以来，杨属植物作为生物能源，被广泛应用于木材生产、环境保护和生态绿化等各个方面，不仅对迅速恢复植被、防止水土流失和修复盐碱土地等具有潜在应用价值，而且也可作为木本纤维能源植物，用于生物质能开发利用。小叶杨(Populus simonii)属青杨派，是我国北方地区的主要乡土树种，具有耐瘠薄、抗逆性强、适应性广、易繁殖、寿命长和杂交可配性好等特点，但其生长期短，成材时间长，满足不了生态防护及工业用材的需求。
[0004]通过培育根系发育良好的杨树新品种，提高木材产量是杨树产业化可持续发展亟待解决的重要问题。
[0005]因此，提供一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89及其应用，有助于了解和深入研究杨树根毛发育的生长机理，为后续杨树遗传改良，创制优良性状新品种，打下良好的基础，同时，对培育生长性状优良的木本植物品种和提高木材产量，具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89，并利用其表达载体转化杨树，为优良树种的培育或筛选提供技术手段，同时，为探索杨树根毛发育的分子机理奠定基础，促进林木分子育种技术的发展。
[0007]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案达到的：
[0008]基于对杨树杂交子代数量性状QTL定位结果的分析，鉴定出一个与最大根长性状相关的基因bHLH89，即调控杨树根毛发育的基因PsbHLH89，其编码区核苷酸序列和氨基酸序列分别如SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.8所示。
[0009]优选地，所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89的CDS全长1362bp，编码453个氨基酸和1个终止密码子。
[0010]本专利技术的另一目的是提供所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用。
[0011]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案达到的：
[0012]调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用，其特征在于：使杨树包含基因PsbHLH89或使杨树过表达基因PsbHLH89或使杨树抑制表达基因PsbHLH89。
[0013]优选地，所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用，其特征在于：构建含有PsbHLH89基因的植物过表达及抑制表达载体，将其异源转化到银腺杨
84K(Populus alba
×
Populus glandulosa)，筛选，获得转基因阳性植株，通过阳性植株和野生型植株表型分析，获得调控根毛发育的转基因植株。
[0014]优选地，所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用，其特征在于：具体包括以下步骤：
[0015]1)采集来自于北京市海淀区中国林业科学研究院温室中培养的小叶杨(P.simonii
‘
Tongliao1
’
)扦插苗，进行RNA提取，反转录成cDNA，克隆出PsbHLH89的CDS序列，再将其连接pMD19
‑
T载体进行测序，鉴定正确后，构建过表达载体和抑制表达载体，异源转化到84K银腺杨(Populus alba
×
Populus glandulosa)中；
[0016]2)利用潮霉素抗性和PCR技术，对PsbHLH89基因异源转化84K银腺杨进行阳性植株筛选，得到转基因阳性植株，并对其进行RNA提取和表型统计，获得调控根毛发育的转基因植株；
[0017]3)通过对根毛表型的观测，证明PsbHLH89是根毛发育得到正调控基因，促进根毛发育；
[0018]4)利用酵母单杂交和双荧光素酶试验，验证上游基因PsGL2对PsbHLH89的调控作用，结果证明PsGL2对PsbHLH89存在调控作用，并且是抑制PsbHLH89的表达。
[0019]以上研究结果证明，PsbHLH89对杨树根毛发育具有一定的促进作用，其在林木分子育种及优良品种选育中具有重要应用价值。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的主要有益技术效果在于：
[0021]本专利技术以银腺杨84K为材料，筛选鉴定出了PsbHLH89基因，基于其过表达及抑制表达植株的表型鉴定表明，其具有促进根毛发育的能力，说明PsbHLH89基因能够正向调节植物的根毛发育，为筛选优势根部发育基因提供了新的选择，在林木基因工程领域有重要应用价值。
[0022]下面通过具体实施方式和附图对本专利技术作进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。
附图说明
[0023]图1
‑
1为本专利技术实施例1中过表达PsbHLH89转基因84K银腺杨株系阳性植株检测；
[0024]图1
‑
2为本专利技术实施例1中抑制表达PsbHLH89转基因84K银腺杨株系阳性植株检测；
[0025]图2
‑
1为本专利技术实施例1中过表达PsbHLH89转基因84K银腺杨植株的表达量鉴定；
[0026]图2
‑
2为本专利技术实施例1中抑制表达PsbHLH89转基因84K银腺杨植株的表达量鉴定；
[0027]图3
‑
1为本专利技术实施例1中PsbHLH89转基因84K银腺杨植株的根毛发育表型检测；
[0028]图3
‑
2为本专利技术实施例1中PsGL2调控PsbHLH89表达的酵母单杂交试验；
[0029]图3
‑
3为本专利技术实施例1中PsGL2调控PsbHLH89表达的瞬时转化试验。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明，以下实施例中未进行详细说明的操作可参照分子克隆，相关试剂盒使用说明的操作实现。
[0031]除非特别说明，下面实施例中所涉及的试剂均为市场上可购的常规试剂，所用的方法均为本
常用的方法。
[0032]实施例1：
[0033]一、小叶杨PsbHLH89基因的克隆
[0034]以小叶杨(P.simonii
‘
Tongliao1
’
)为材料，使用天根多糖多酚总RNA试剂盒(天根，北京)，对小叶杨叶片进行RNA提取(小叶杨总RNA)，方法如下：
[0035](1)将0.1克的小叶杨叶片组织，用液氮进行冷冻，放入液氮预冷过的研钵中进行研磨，研磨过程中，始终保持叶片组织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89，其编码区核苷酸序列如SEQ IDNO.7所示，其氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示。2.如权利要求1所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89，其特征在于：所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89的CDS全长1362bp，编码453个氨基酸和1个终止密码子。3.一种调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用。4.如权利要求3所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛发育中的应用，其特征在于：使杨树包含基因PsbHLH89或使杨树过表达基因PsbHLH89或使杨树抑制表达基因PsbHLH89。5.如权利要求3所述调控杨树根毛发育基因PsbHLH89在调控杨树根毛中的应用，其特征在于：构建含有基因PsbHLH89的植物过表达...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建军，杜久军，张磊，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：