【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟草育种领域，具体涉及一种与烟草叶片衰老相关的基因家族及其应用。
技术介绍
1、植物叶片是植物重要的源器官，为植株的生长发育提供各种营养组分，包括大量的能量和有机物。而植物的衰老最早也体现在叶片上。叶片衰老是植物叶片发育的最终阶段，但是由于一些不利的内外因素，可能导致叶片提前衰老。叶片早衰导致作物叶片过早地丧失光合功能和同化作用，缩短叶片功能期，从而显著减少籽粒中干物质的积累，进而导致产量和品质的下降。因此，叶片衰老进程在很大程度上决定了作物的产量和品质。而延迟植物叶片衰老进程不仅可以提高产量还能改善养分利用效率，对于农业生产具有重要意义。
2、叶片衰老最显著的变化是叶色改变，其原理在于叶绿体的解体导致叶绿素含量迅速降低，最终引发叶片的死亡脱落。滞绿蛋白（stay-green protein, sgr）是核基因编码的叶绿体的靶蛋白，结构高度保守，是植物生长发育过程中叶绿素降解和器官衰老的关键因子。目前在多种植物中发现sgr基因突变导致得滞绿突变体，如拟南芥（ arabidopsis thalian）、水稻（ oryza sativa）、蒺藜苜蓿（ medicagotruncatula）、草甸羊茅（ festucapratensis）、高粱（ sorghum bicolor）、菜豆（ phaseolus vul
3、目前，有关植物叶片衰老调控的分子机理的研究已经取得不少成果，大多数集中在叶片衰老相关基因的鉴定及功能分析上，也有利用基因工程手段，在延缓植物叶片衰老特性上取得了一定的成果。目前烟草中报道的和叶片衰老有关的基因有 ntcp1， ntcp2， ntcp23， mc， ntgln1-3， ntgdh1， ntgdh2， ntpsa1， nth1n1， nth1n18， ndhf（参见文献：高晓明，郭永峰， 中国烟草科学37（4），烟草叶片衰老相关基因），而关于sgr基因对于烟草叶片衰老的研究目前未见报道。
4、基因编辑技术为解决烟草叶片衰老提供了有效途径，但是由于烟草为异源四倍体植物，在同源基因之间存在基因功能的冗余性，通过单基因编辑往往很难获得理想的效果。多基因编辑技术可以同时干涉多个同源基因，为解决控制同一性状的同源基因的抑制提供了有效途径，但这一技术存在非特异性、以及敲除不彻底的问题。因此，寻找控制烟草叶片衰老的所有同源基因，并设计涵盖所有这些同源基因的靶标序列组合，进而通过多基因编辑技术对其进行多基因编辑是解决烟草叶片早衰的有效方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术目的之一在于提供一种与烟草叶片衰老相关的基因家族、蛋白组合以及与基因家族和蛋白组合相关的生物材料。
2、本专利技术另一目的在于提供上述基因家族、蛋白组合以及生物材料的用途。
3、本专利技术第三目的在于提供一种利用多基因编辑技术延迟烟草叶片衰老的方法。
4、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
5、本专利技术第一方面提供一种与烟草叶片衰老相关的基因家族，所述基因家族包括6个基因；所述基因家族命名为 nbsgr1；所述6个基因分别命名为 nbsgr1.1、 nbsgr1.2、 nbsgr1.3、 nbsgr1.4、 nbsgr1.5和 nbsgr1.6；其中，
6、基因 nbsgr1.1的编码序列（cds）为如下（a1）或（a2）中的任意一种：
7、（a1）如序列表中序列1所示的核苷酸序列，
8、（a2）在严格条件下与（a1）所述的核苷酸序列杂交且编码具有调控烟草叶片衰老功能的蛋白分子的核苷酸序列；
9、基因 nbsgr1.2的编码序列（cds）为如下（b1）或（b2）中的任意一种：
10、（b1）如序列表中序列2所示的核苷酸序列，
11、（b2）在严格条件下与（b1）所述的核苷酸序列杂交且编码具有调控烟草叶片衰老功能的蛋白分子的核苷酸序列；
12、基因 nbsgr1.3的编码序列（cds）为如下（c1）或（c2）中的任意一种：
13、（c1）如序列表中序列3所示的核苷酸序列，
14、（c2）在严格条件下与（c1）所述的核苷酸序列杂交且编码具有调控烟草叶片衰老功能的蛋白分子的核苷酸序列；
15、基因 nbsgr1.4的编码序列（cds）为如下（d1）或（d2）中的任意一种：
16、（d1）如序列表中序列4所示的核苷酸序列，
17、（d2）在严格条件下与（d1）所述的核苷酸序列杂交且编码具有调控烟草叶片衰老功能的蛋白分子的核苷酸序列；
18、基因 nbsgr1.5的编码序列（cds）为如下（e1）或（e2）中的任意一种：
19、（e1）如序列表中序列5所示的核苷酸序列，
20、（e2）在严格条件下与（e1）所述的核苷酸序列杂交且编码具有调控烟草叶片衰老功能的蛋白分子的核苷酸序列；
21、基因 n本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种与烟草叶片衰老相关的基因家族，所述基因家族包括6个基因；所述基因家族命名为NbSGR1；所述6个基因分别命名为NbSGR1.1、NbSGR1.2、NbSGR1.3、NbSGR1.4、NbSGR1.5和NbSGR1.6；其中，
2.一种与烟草叶片衰老相关的蛋白组合，其包括6个蛋白，所述6个蛋白共同作用以调控烟草叶片衰老，所述6个蛋白分别命名为NbSGR1.1、NbSGR1.2、NbSGR1.3、NbSGR1.4、NbSGR1.5和NbSGR1.6，其中，
3.与权利要求1所述基因家族或权利要求2所述蛋白组合相关的生物材料，所述生物材料选自如下（M）或（N）：
4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于，所述生物材料选自如下（1）-（4）中的任意一种：
5.根据权利要求4所述的生物材料，其特征在于，所述sgRNA靶点序列组合包括：
6.根据权利要求4或5所述的生物材料，其特征在于，所述载体是基于CRISPR/Cas9基因组编辑系统设计的，包括：Cas9表达盒、权利要求4所述sgRNA组合表达盒，所述Cas9表达盒表
7.权利要求1所述的基因家族或权利要求2所述的蛋白组合在延迟烟草叶片衰老方面的用途，或者权利要求3-6任一项所述的生物材料在创制具有延迟叶片衰老效果的烟草材料或者烟草育种中的用途。
8.利用多基因编辑技术延迟烟草叶片衰老的方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从转基因植株中鉴定出叶片衰老显著延迟的烟草突变株的方法包括：以转基因植株的基因组作为模板进行PCR扩增，然后通过凝胶电泳或者测序的方法检测以得到基因NbSGR1.1、NbSGR1.2、NbSGR1.3、NbSGR1.4、NbSGR1.5和NbSGR1.6均发生突变的株系；
10.根据权利要求7所述的用途或权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述烟草为本生烟。
...【技术特征摘要】
1.一种与烟草叶片衰老相关的基因家族，所述基因家族包括6个基因；所述基因家族命名为nbsgr1；所述6个基因分别命名为nbsgr1.1、nbsgr1.2、nbsgr1.3、nbsgr1.4、nbsgr1.5和nbsgr1.6；其中，
2.一种与烟草叶片衰老相关的蛋白组合，其包括6个蛋白，所述6个蛋白共同作用以调控烟草叶片衰老，所述6个蛋白分别命名为nbsgr1.1、nbsgr1.2、nbsgr1.3、nbsgr1.4、nbsgr1.5和nbsgr1.6，其中，
3.与权利要求1所述基因家族或权利要求2所述蛋白组合相关的生物材料，所述生物材料选自如下（m）或（n）：
4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于，所述生物材料选自如下（1）-（4）中的任意一种：
5.根据权利要求4所述的生物材料，其特征在于，所述sgrna靶点序列组合包括：
6.根据权利要求4或5所述的生物材料，其特征在于，所述载体是基于crispr/cas9基因组编辑系统设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁成真，周琪，孟志刚，王远，郭三堆，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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