拟南芥长链非编码RNAARTA及其在植物耐旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一个拟南芥长链非编码RNA ARTA及其在植物耐旱性的应用，所述的lncRNA ARTA核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术通过购买获得的lncRNA ARTA的T

【技术实现步骤摘要】
拟南芥长链非编码RNA ARTA及其在植物耐旱性中的应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学技术以及遗传学领域，具体涉及确定一个拟南芥长链非编码RNA ARTA及其在植物干旱胁迫中的应用。

技术介绍

[0002]长链非编码RNA(Long non
‑
coding RNA，LncRNA)是一类广泛存在于真核生物中的长度大于200nt且不具备蛋白质编码能力的RNA。近年来，随着测序技术和生物信息学的发展，在植物中鉴定到大量长链非编码RNA，并通过对其生物学功能研究揭示了它们在各个层面参与调控植物体内的多个生物学过程，例如转录水平、转录后水平、翻译及表观遗传修饰等。在拟南芥中，长链非编码RNA MAS受冷诱导表达，并能与COMPASS
‑
like复合体中的核心蛋白组分WDR5a结合并将该复合体招募到MAF4基因位点，激活MAF4的表达来抑制过早开花；拟南芥长链非编码RNA COOLAIR和COLDAIR通过影响FLC位点组蛋白修饰来参与植物开花调控；马铃薯长链非编码RNA StFLORE1通过调控StFLORE1的表达，进而调控植物的耐旱性；拟南芥长链非编码RNA ASCO能与mRNA竞争性结合NSRs，干扰NSR蛋白对下游生长素响应基因的可变剪切，从而影响侧根的生长。
[0003]非生物胁迫是影响植物生长发育及地理分布的主要因素之一，而ABA信号通路是植物对非生物胁迫应答的重要途径之一。已有研究表明，长链非编码RNA参与调控植物对非生物胁迫的应答。在拟南芥中，长链非编码RNA DRIR参与植株对干旱和盐胁迫的响应，过表达DRIR能增强植物的耐旱性和耐盐性。在拟南芥中过表达棉花长链非编码RNA lncRNA973可增强植株的耐盐性，而过表达棉花长链非编码RNA lncRNA354会导致植物矮化、根干重降低以及耐盐性的下降。在苜蓿中，通过高通量测序发现存在大量响应渗透、盐胁迫的lncRNAs。此外，在苜蓿全基因组中鉴定到了一些响应低温和干旱胁迫的lncRNAs。尽管近年来，通过测序技术与生物信息学相结合的方法在植物中鉴定到大量参与各种非生物胁迫的lncRNAs，但对它们的作用机制还不够清楚，有待进一步研究。因此我们深入挖掘与植物响应ABA和干旱相关的长链非编码RNA，并研究其在植物ABA响应和对干旱胁迫应答中的作用，从而为进一步完善植物干旱胁迫响应的调控机制和耐旱作物新品种的培育提供科学依据。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一个与植物ABA响应有关的长链非编码RNA ARTA，并探索其在植物耐旱性中的分子机理，进而提供该长链非编码RNA在改善植物耐旱性中的应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一个与植物ABA响应有关的长链非编码RNA，其为lncRNA ARTA，具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。
[0007]本专利技术的第二方面，提供上述拟南芥长链非编码RNA ARTA的T
‑
DNA插入突变体。
[0008]本专利技术的第三方面，提供含有上述拟南芥长链非编码RNA ARTA的植物过表达载体
及重组菌。
[0009]本专利技术的第四方面，提供上述拟南芥长链非编码RNA ARTA的植物表达载体或重组菌在提高植物耐旱性中的应用。
[0010]本专利技术的第五方面，提供上述拟南芥长链非编码RNA ARTA在提高植物耐旱性中的应用，包括以下步骤：
[0011](1)构建含有SEQ ID NO.1所示的拟南芥长链非编码RNA ARTA的植物过表达载体；
[0012](2)将步骤(1)的植物过表达载体转化到突变体中，增加了拟南芥中长链非编码RNA ARTA的表达量，从而增强植物耐旱性。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术首次从拟南芥中鉴定到一个参与植物ABA响应且过表达能增强植物耐旱性的长链非编码RNA ARTA。本专利技术的长链非编码RNA ARTA可作为基因资源在农业上使用，通过选育耐旱性强的转基因植物产生实际应用价值。
附图说明
[0015]图1为PCR扩增lncRNA ARTA的琼脂糖凝胶电泳图，其中lncRNA ARTA的片段长度为1247bp；
[0016]图2为过表达载体pCAMBIA1300
‑
ARTA的菌落PCR结果，所用DNA marker为Plus II；
[0017]图3为qRT
‑
PCR检测在突变体和过表达转基因植株中lncRNA ARTA的表达水平；
[0018]图4为lncRNA ARTA突变体和过表达转基因植株在平板上ABA表型，A为植株表型图，B为地上部和根系伸长量统计分析；
[0019]图5为lncRNA ARTA突变体和过表达转基因植株在土壤中的干旱表型，A为植物干旱表型图，B为植物干旱复水后存活率的统计；
[0020]图6为lncRNA ARTA突变体和过表达转基因植株离体叶片失水速率变化情况结果。
具体实施方式
[0021]本专利技术下述实施例均为例示性的，详细步骤旨在对本申请提供进一步的说明。如无特别说明，本文使用的所有技术均为常规技术，所使用的科学术语也是本申请所属
的常用术语。
[0022]正如
技术介绍
部分所介绍的，lncRNAs与植物对非生物胁迫应答密切相关，但与干旱胁迫响应相关的lncRNA及其作用机理鲜有报道。基于此，本专利技术的目的是提供一个参与植物ABA响应且过表达可提高植物耐旱性的长链非编码RNA ARTA。
[0023]本专利技术运用高通量测序技术(RNA
‑
Seq)，在拟南芥中筛选到一个与植物ABA响应相关的长链非编码RNA ARTA。通过进一步分析，最终确定该长链非编码RNA的序列长度为1247bp，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0024]本专利技术还克隆了lncRNA ARTA转录本序列，通过BamH I和EcoR I酶切位点将lncRNA ARTA连接入表达载体pCAMBIA1300，再经菌落PCR和测序鉴定，并将成功构建的过表达载体质粒转入农杆菌GV3101。然后，通过农杆菌介导的浸花法浸染突变体以获得相应的稳转过表达lncRNA ARTA转基因植株，且在表型鉴定实验中发现，lncRNA ARTA突变体对ABA
不敏感，但对干旱敏感，而过表达lncRNA ARTA会使植物表现出与其相反的表型，即对ABA敏感，并能增强植株耐旱性。
[0025]综上所述，运用植物过表达载体，增加长链非编码RNA ARTA表达量，可以提高植物的耐旱性。
[0026]为了使本申请所用技术更加清楚，以下将结合具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。本专利技术实施例中所用的实验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。如未特别注明，则表明实验方法和条件均是按常规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一个拟南芥长链非编码RNA ARAT，其特征在于，具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。2.含有权利要求1所述拟南芥长链非编码RNA ARAT的T
‑
DNA插入突变体。3.含有权利要求1所述拟南芥长链非编码RNA ARTA的植物表达载体。4.含有权利要求3所述植物表达载体的重组菌。5.权利要求1所述拟南芥长链非编码RNA ARTA、权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，贺热情，杨俊，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：