烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1及其应用制造技术

本发明专利技术属于农业基因工程技术领域，具体涉及一个烟草响应亚适低温和氮丰缺的基因NtSNR1及其应用。该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；适量供氮时，正常生长温度下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温下则其表达量明显上调；较高浓度供氮时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温胁迫的延长以及随正常温度下生长的延时而受到很显著诱导。因此，通过观测该基因的表达水平变化，可能有效的预测植物所处的生长温度与氮营养的情况。本发明专利技术在烟草中首次鉴定到NtSNR1基因，可用于分子辅助育种，筛选亚适低温下涉及氮利用的烟草品种，同时也为研究植物氮的吸收与利用提供了一种新的分子靶标和研究材料。究材料。究材料。

【技术实现步骤摘要】
烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1及其应用

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[0001]本专利技术属于农业基因工程
，具体涉及一个烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1及其应用。

技术介绍
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[0002]烟草是我国的重要经济作物，合适的氮营养对提高其产量和品质具有重要作用。已有研究表明，分子辅助育种是一种以缩短育种周期、提高育种品质为目的的有效育种手段，在多种作物如水稻、玉米中均已得到初步的实践验证。随着测序成本和数据分析挖掘成本的降低，利用高通量RNA测序已成为检测和定量转录组基因表达的最常见方式。本专利技术鉴于RNA测序技术，发现了一个全新的或功能信息未知的烟草独有的基因，其在烟草生长响应氮素营养和亚适低温中应扮演着重要角色，有望为烟草分子辅助育种提供有潜在应用价值的相关技术工具或遗传学靶标。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的首要目的是提供一个全新的或功能信息未知的烟草响应亚适低温及氮丰缺的基因NtSNR1。
[0004]烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1，其cDNA序列如SEQ ID No.1所示。此序列是基于对烟草(K326)的二代测序(RNA sequencing)分析并通过PCR克隆及序列测定后获得的。
[0005]所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSN1，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的基因序列；所述的类似功能包括表达响应亚适低温及氮丰缺的基于三联密码推演出的多肽或者蛋白序列。
[0006]所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。
[0007]所述的烟草响应亚适低温及氮丰缺的基因NtSNR1，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：
[0008](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0009](2)培养基质正常供氮2.5
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3.5mM时，正常温度22
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28℃下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温15
‑
18℃下则其表达量明显上调；
[0010](3)培养基质高浓度供氮4.5
‑
5.5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
‑
18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度22
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28℃下生长的延时而受到显著诱导。
[0011]进一步地：
[0012](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0013](2)培养基质正常供氮3mM时，正常温度25℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量上调；
[0014](3)培养基质高浓度供氮5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
‑
18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度25℃下生长的延时而受到诱导。
[0015]本专利技术的第二个目的是亦提供了上述烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1表达的多肽或者蛋白质的翻译/推演序列(deduced amino acid sequence)，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。
[0016]所述的烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1表达的多肽或者蛋白，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的氨基酸序列；所述的类似功能包括能使烟草对亚适低温及氮丰缺的响应。
[0017]所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。
[0018]所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1表达的多肽或者蛋白，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：
[0019](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0020](2)培养基质正常供氮2.5
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3.5mM时，正常温度22
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28℃下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温15
‑
18℃下则其表达量明显上调；
[0021](3)培养基质高浓度供氮4.5
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5.5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度22
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28℃下生长的延时而受到显著诱导。
[0022]进一步地：
[0023](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0024](2)培养基质正常供氮3mM时，正常温度25℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量上调；
[0025](3)培养基质高浓度供氮5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度25℃下生长的延时而受到诱导。
[0026]本专利技术的第三个目的是还提供了上述烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1的应用，用于筛选或培育亚适低温下涉及氮素利用(效率)的烟草品种和/或为研究植物氮的吸收利用提供研究材料。
[0027]所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。
[0028]所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：
[0029](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0030](2)培养基质正常供氮2.5
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3.5mM时，正常温度22
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28℃下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量明显上调；
[0031](3)培养基质高浓度供氮4.5
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5.5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度22
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28℃下生长的延时而受到显著诱导。
[0032]进一步地：
[0033](1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；
[0034](2)培养基质正常供氮3mM时，正常温度25℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量上调；
[0035](3)培养基质高浓度供氮5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度25℃下生长的延时而受到诱导。
[0036]在本专利技术中，对受到氮丰缺以及亚适低温处理的普通烟草K326(nicotiana tabacum)进行了二代测序，即转录组测序分析(RNA sequencing)。在对现有的烟草基因组注释信息进行标示之后，将未被注释但表达量变化最大的基因进行拼接，得到了NtSNR1，锁
定为目的基因。故可确认NtSNR1为新发现的植物(烟草)中明显响应亚适低温和氮素营养的基因或DNA片段。
[0037]进一步，对该基因进行了表达鉴定，即使用RT
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qPCR(实时定量PCR)技术检测了在不同情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1，其特征在于，其cDNA序列如SEQ ID No.1所示。2.根据权利要求1所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1，其特征在于，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的基因序列；所述的类似功能包括表达亚适低温及氮丰缺响应功能的多肽或蛋白。3.根据权利要求1所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1，其特征在于，所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。4.根据权利要求2所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1，其特征在于，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：(1)该基因在叶片中的相对表达量高于在根系中的表达；(2)培养基质正常供氮2.5
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3.5mM时，正常温度22
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28℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量上调；(3)培养基质高浓度供氮4.5
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5.5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度22
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28℃下生长的延时而受到诱导。5.根据权利要求4所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1，其特征在于，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：(1)该基因在叶片中的相对表达量高于在根系中的表达；(2)培养基质正常供氮3mM时，正常温度25℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15
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18℃下则其表达量上调；(3)培养基质高浓度供氮5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15
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18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度25℃下生长的延时而受到诱导。6.一种烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1表达的多肽或蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。7.根据权利要求6所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1表达的多肽或蛋白，其特征在于，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的氨基酸序列；所述的类似功能包括能使烟草对亚适低温及氮丰缺进行表达响应。8.根据权利要求6所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1表达的多肽或蛋白，其特征在于，所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。9.根据权利要求7所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1表达的多肽或蛋白，其特征在于，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：(1)该基因在叶片中的相对表达量高于在根系中的表达；(2)培养基质正常供氮2.5
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3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平俊，蒲文宣，刘来华，张新要，高军平，彭宇，吴长征，盛崧，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：