一种通过改造茶树制造技术

本发明专利技术涉及基因工程技术领域，提供了一种通过改造茶树

【技术实现步骤摘要】
一种通过改造茶树CsHDH1基因来提高噻虫嗪降解能力的方法及应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，尤其涉及一种通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法及应用
。

技术介绍

[0002]茶树
(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)
为山茶科山茶属植物，是我国重要的经济作物之一，具有巨大的经济价值
。
[0003]目前，茶树的防虫措施仍以化学防治为主，其中，噻虫嗪作为化学杀虫剂，在茶园中被广泛应用
。
然而，在实际应用中发现，杀虫剂的不当或过量使用，可能导致茶叶中存在药物残留，从而对消费者的健康构成潜在威胁
。
[0004]噻虫嗪是第二代新烟碱类杀虫剂，具有胃毒
、
触杀以及内吸性等特点，可选择性抑制害虫中枢神经系统中的烟碱乙酰胆碱酯酶受体
(nAChR)
，从而阻断正常传导并使害虫神经突触膜电势改变，最终导致其麻痹死亡
。
[0005]据此，急需获得一种可有效提高茶树降解噻虫嗪能力的方法，进一步为茶树应对外源胁迫的调节机制提供理论依据，同时还为培育增强农药代谢能力的茶树新品种提供理论基础
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种通过改造茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶的
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法及应用
。
[0007]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0008]一种通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法，通过基因工程途径使茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶
CsHDH1
基因过表达；其中，
CsHDH1
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0009]作为本专利技术的优选方式之一，所述
CsHDH1
基因编码的蛋白质序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
[0010]作为本专利技术的优选方式之一，所述基因工程途径指：
[0011]将
SEQ ID NO.1
所示
CsHDH1
基因片段连接至载体
pCAMBIA1305.1
，获得茶树表达载体
pCAMBIA1305.1
‑
CsHDH1
；再将所述茶树表达载体
pCAMBIA1305.1
‑
CsHDH1
转入
EHA105
农杆菌，利用农杆菌介导转入目标植株
。
[0012]作为本专利技术的优选方式之一，通过烟草瞬时转化技术对
CsHDH1
基因的功能进行初步验证：将茶树表达载体
pCAMBIA1305.1
‑
CsHDH1
，通过农杆菌介导将其在烟草中瞬时表达
。
与对照相比，在烟草中瞬时转化
CsHDH1
基因，显著降低了烟草中噻虫嗪的含量，同时随着时间的推移，其代谢产物噻虫胺的残留量也在逐渐减少
。
表明：瞬时表达
CsHDH1
基因能够增强目标植株对噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的降解能力
。
[0013]作为本专利技术的优选方式之一，所述
CsHDH1
基因表达产物用于正向调控目标植株的噻虫嗪降解能力
。
[0014]一种上述通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法在培育增强农药代谢能力的茶树新品种方面的应用
。
[0015]原理：
[0016]本专利技术通过对噻虫嗪处理下的茶树代谢组数据和转录组数据进行分析，发现3‑
羟基异丁酸脱氢酶表达量随着处理时间的增加呈现显著正相关，同时代谢组的氨基酸类相关代谢途径也受到显著影响
。
随后，具体分析了茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶
CsHDHs
的多条基因的表达量随处理时间的变化情况，最终确定
CsHDH1
基因是在噻虫嗪解毒过程中可能起到重要作用的基因
。
接着，从茶树中首次克隆并验证了
CsHDH1
基因，通过对
CsHDH1
基因进行茶树原生质体亚细胞定位分析发现定位于细胞质，通过农杆菌介导的烟草瞬时转化技术，进一步证明了
CsHDH1
基因可以提高
/
增强植物对新烟碱类杀虫剂噻虫嗪的代谢降解能力
。
[0017]本专利技术相比现有技术的优点在于：本专利技术研究中筛选到了对茶树“噻虫嗪降解能力”具有正向调控作用的
CsHDH1
基因，通过基因工程途径使茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶
CsHDH1
基因过表达，能够获得具有更强“噻虫嗪降解能力”的茶树植株，为培育增强农药代谢能力的茶树新品种提供理论基础和基因资源
。
附图说明
[0018]图1是实施例2中茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶基因
CsHDH1
组织特异性表达模式分析图；
[0019]图2是实施例2中茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶基因
CsHDH1
表达谱；
[0020]图3是实施例3中
PCR
产物与载体
pCAMBIA1305.1
的酶切图
(
图中，
A
图为
CsHDH1 PCR
扩增产物；
B
图为
CsHDH1
构建连接
pEASY
‑
Blunt
载体后质粒双酶切验证产物；
C
图为
CsHDH1
构建
pCAMBIA1305.1
载体后质粒双酶切验证产物；
DNA
分子量标准
DL2000 bp/DL10000 bp)
；
[0021]图4是实施例4中激光共聚焦显微镜扫描结果图
(
图中，
a、e
图显示
GFP
绿色荧光单通道；
b、f
图显示叶绿体自发红色荧光单通道；
c、g
图显示明场；
d、h
图显示三通道共同显示图像；
pCAMBIA1305.1
空载体为对照
)
；
[0022]图5是实施例5中烟草瞬时表达
CsHDH1
对噻虫嗪降解功能验证图
(
图中，
A
图为烟草瞬时表达
CsHDH1
对
X
剂量噻虫嗪的降解能力，推荐剂量：
0.015kg本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法，其特征在于，通过基因工程途径使茶树3‑
羟基异丁酸脱氢酶
CsHDH1
基因过表达；其中，
CsHDH1
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。2.
根据权利要求1所述的通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法，其特征在于，所述
CsHDH1
基因编码的蛋白质序列如
SEQ ID NO.2
所示
。3.
根据权利要求1所述的通过改造茶树
CsHDH1
基因来提高噻虫嗪降解能力的方法，其特征在于，所述基因工程途径指：将
SEQ ID NO.1
所示
CsHDH1
基因片段连接至载体
pCAMBIA1305.1
，获得茶树表达载体
pCAMBIA1305.1
‑
CsHDH1

【专利技术属性】
技术研发人员：焦卫婷，张萍，刘钰龙，杨天元，吴祥为，花日茂，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：