【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程，尤其是涉及乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用。
技术介绍
1、木材是地球上最丰富的生物质，在我们的工业生产和生活中发挥重要作用。我国是全球第一大木材进口国，每年的木材需求量约为8亿立方米，对外依赖度超过50％，因此木材安全成为涉及国家安全的战略问题。
2、木材(树木的次生木质部)是由维管形成层分化来的高度特化的维管组织，次生细胞壁加厚且高度木质化，主要组成成分包括纤维素、半纤维素和木质素等。次生木质部的发育是一个复杂的调控过程，主要包括维管形成层干细胞分化成木质部母细胞，木质部母细胞不断向内分裂出木质部细胞，木质部细胞的细胞壁次生增厚和程序性死亡等，最终形成成熟的次生木质部。
3、植物激素在次生木质部发育过程中发挥了重要的调节作用，其中生长素在维管形成层的起始和维持干细胞的分化等方面起决定作用，在维管形成层发育的起始阶段，生长素能够激活mp/arf5(monopteros)，进而调控维管形成层细胞的分化。此外赤霉素、细胞分裂素和油菜素内酯等激素在调控形成层活性和木质部发育等过程中也发挥重要作用。
4、乙烯作为植物激素在植物生长发育中发挥重要作用，其在林木的维管发育中也发挥重要作用。乙烯能够促进形成层的分化和调控应拉木(tension wood)的形成。外源乙烯或者乙烯前体acc(aminocyclopropane-1-carboxylate)处理杨树后都能促进维管形成层的活性进而提高木材产量。解析次生木质部发育调控过程对林木分子育种具有重要的理论指导和现
5、杨树是温带地区重要的经济树种，具有成材早、适应性强和木材蓄积量大等优点，同时杨树遗传背景丰富，遗传转化技术成熟，易于繁殖，全基因组测序已经完成，这些优点使杨树成为林木研究的模式树种。因此，以杨树为研究对象解析木材的发育机制是利用基因工程培育高产、速生和优质林木新品种的前提，对保障我国木材安全具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，以加快木材木质部生长、促进木材增产、降低我国木材进口依赖、为林木分子育种贡献力量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，所述乙烯响应因子pderf48的cds序列如seq id no.1所示。
3、优选的，所述作用为过表达pderf48基因可以显著增加杨树株高、茎粗和茎节数，敲除pderf48基因可以显著降低杨树株高、茎粗和茎节数。
4、优选的，所述作用为过表达pderf48基因可以显著降低木质部木纤维细胞的细胞壁厚度、显著增加木质部导管和纤维细胞的面积，敲除pderf48基因可以显著提高木质部木纤维细胞的细胞壁厚度、显著降低木质部导管和纤维细胞的面积。
5、优选的，所述作用为在杨树木质部次生生长中的作用。
6、包含乙烯响应因子pderf48的载体、菌株在杨树育种中的应用，所述载体包括过表达载体、敲除载体、沉默载体，菌株包括大肠杆菌、农杆菌。
7、南林895杨树是南京林业大学科技攻关选育出的新品种，具有速生、优质、高产等特点，2002年通过国家林木良种审定，并列入国家首批林木良种名录，成为国家林业局重点推广的杨树新品种(张跃虎,刘刚.杨树新品种南林95杨、895杨繁育技术[j].中国林副特产,2003,000(004):38-39.)，之后很快成为黄河以南的主要杨树种植品种。但是目前对杨树的研究主要针对北方种植的品种，如毛果杨和84k，而对于南林895杨树进行遗传改造进而有效提高其生物产量的方法报道相对较少，对南林895杨树遗传改造成功将对提高黄河以南地区杨树的生物产量以及我国木材的总产量产生重大影响。
8、因此，本专利技术提供的乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，其具体技术效果如下：
9、(1)过表达pderf48基因可以显著增加杨树株高、茎粗和茎节数，敲除pderf48基因可以显著降低杨树株高、茎粗和茎节数；
10、(2)过表达pderf48基因可以显著降低木质部木纤维细胞的细胞壁厚度，显著增加木质部导管和纤维细胞的面积，进而使杨树木质部宽度显著增加，而敲除pderf48基因的性状与过表达性状互补；
11、(3)pderf48基因为乙烯响应因子，具有转录抑制活性，可能与aba合成酶——pdnced1蛋白相互作用来调控aba信号通路，进而影响杨树木质部的次生生长；
12、(4)本专利技术的研究首次揭示乙烯响应因子和aba信号可以协同作用，系统调控木质部发育，可以为揭秘林木木质部发育机制提供新的思路，为早日解析林木木质部发育贡献力量。
13、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.乙烯响应因子PdERF48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述乙烯响应因子PdERF48的CDS序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的乙烯响应因子PdERF48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述作用为过表达PdERF48基因可以显著增加杨树株高、茎粗和茎节数，敲除PdERF48基因可以显著降低杨树株高、茎粗和茎节数。
3.根据权利要求1所述的乙烯响应因子PdERF48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述作用为过表达PdERF48基因可以显著降低木质部木纤维细胞的细胞壁厚度、显著增加木质部导管和纤维细胞的面积，敲除PdERF48基因可以显著提高木质部木纤维细胞的细胞壁厚度、显著降低木质部导管和纤维细胞的面积。
4.根据权利要求1所述的乙烯响应因子PdERF48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述作用为在杨树木质部次生生长中的作用。
5.包含乙烯响应因子PdERF48的载体、菌株在杨树育种中的应用，其特征在于：所述载体包括过表达载体、敲除载体、沉默载体，菌株包括大肠杆菌、农杆菌。>...
【技术特征摘要】
1.乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述乙烯响应因子pderf48的cds序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述作用为过表达pderf48基因可以显著增加杨树株高、茎粗和茎节数，敲除pderf48基因可以显著降低杨树株高、茎粗和茎节数。
3.根据权利要求1所述的乙烯响应因子pderf48在杨树木质部发育中的作用，其特征在于：所述作用为过表达pde...
【专利技术属性】
技术研发人员：于子淳，王殿，周功克，唐贤丰，王丛鹏，刘福妹，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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