一种与植物抗旱性相关的miRNA——gma-miR156b及其应用制造技术

技术编号:6794493 阅读:456 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种与植物抗旱性相关的miRNA,其具有序列表中SEQ?ID?NO:1所示的序列;在大豆中过表达SEQ?ID?NO:1所示的miRNA,或抑制SEQ?ID?NO:1所示miRNA的表达,以培育出具有高抗旱性的转基因大豆,对提高大豆产量具有重大的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与植物抗旱性相关的miRNA,尤其是一种来源于大豆的、能够调节大豆抗旱性的miRNA ;本专利技术还涉及此miRNA的前体及用途。
技术介绍
大豆是非常重要的、具有特殊经济价值的作物。干旱、盐碱等环境胁迫对大豆的生长发育具有重要影响,严重时会造成大豆大规模减产。解析大豆抵抗逆境的分子机制,应用基因工程育种已经成为增强作物耐逆性,培育耐逆性强的大豆品种是目前大豆种植业的主要目标之一。高等植物在应答环境胁迫时启动了多种应答网络,microRNA (miRNA)在其中也具有非常重要的作用(Leung and Sharp, 2007)。miRNA是近年来研究发现的一种长20 24 nt的内源性非蛋白编码RNA。miRNA 基因最初转录产生具有颈环结构的pre-miRNAs。随后pre-miRNA被转运出核,在细胞质中被Dicer酶作用,加工成成熟的miRNA。通过序列互补与特定靶基因的mRNA结合,引起mRNA 降解或抑制mRNA翻译从而对基因的表达起到负调节作用(Llave et al. , 2002; Palatnik et al. , 2003; Tang et al. , 2003)。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种与植物抗旱性相关的miRNA及其前体序列, 利用此miRNA能够提高大豆的抗旱性,对提高大豆产量具有重大的意义。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案如下。一种与植物抗旱性相关的miRNA,其具有序列表中SEQ ID NO=I所示的序列。上述与植物抗旱性相关的miRNA的前体序列,其具有序列表中SEQ ID NO 2所示的序列。上述与植物抗旱性相关的miRNA在培育抗旱转基因植物中的应用。作为上述应用的一种优选技术方案,所述抗旱转基因植物为大豆。作为上述应用的一种优选技术方案,在大豆中过表达SEQ ID NO :1所示的miRNA, 或抑制SEQ ID NO 1所示miRNA的表达,培育出具有高抗旱性的转基因大豆。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本专利技术miRNA的表达受到干旱胁迫的调节,说明其在大豆适应干旱胁迫机制中起重要作用,基于此,可利用其培育具有高抗旱性的转基因大豆,对提高大豆产量具有重大的意义。附图说明图1为gma-miR156b前体序列的茎环结构图,可见其前体序列折叠成一种稳定的茎环结构,属于miRNA前体典型的二级结构,符合miRNA前体的结构特征。图2为实时定量PCR检测的不同胁迫条件下gma-miR156b的表达特征。图3为利用大豆毛状根系统分析gma-miR156b对干旱胁迫的响应。 具体实施例方式以下实施例详细说明了本专利技术。本专利技术所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品,均能够通过市场购买直接获得。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验, 结果取平均值。实施例1、实时荧光定量PCR分析gma_miR156b的表达特性一、胁迫处理实验所用大豆料品种为Wilimas82 (简称W82)。幼苗期胁迫材料按照以下流程进行 大豆种子用70%的洒精灭菌30 S,dH20冲洗6遍后播种于无菌培养皿中,皿底置2张无菌滤纸,dH20浸湿,28 °C暗萌发3天。芽长至2 cm时,低N水培,10,000 lux,温度为26°C, 相对湿度为70%,培养15天,进行幼苗期胁迫处理,取材根、茎、叶。(1)对照的处理直接取正常环境培养的大豆材料各组织于-80°C冻存作为对照 (0小时);(2)干旱处理取在含有10%PEG8000的培养液中培养0. 5、3、12及24小时的大豆材料各组织,于液氮速冻,-80°C保存备用;(3)脱落酸处理幼苗期或成株期材料在含有100μ M脱落酸(ABA)的营养液中处理 0. 5、3、12及24小时后,取其各组织,于液氮速冻,-80°C保存备用;二、miRNA的分离取叶子,用microRNA提取试剂盒(百泰克公司)(Cat # RP5301)提取小片段RNA,提取方法如下(1)勻浆处理叶子用液氮内研钵快速磨碎,每50 100 mg组织加1 ml裂解液后勻浆。(2)将勻浆样品剧烈震荡混勻,在15 30 °C条件下孵育5 min以使核蛋白体完全分解。(3)4 !的条件下12,000 rpm离心10 min,小心取上清转入一个新的RNase free的离心管中。当样品富含蛋白质、脂肪、多糖时,可离心10 min,移除勻浆中不溶解的物质,余下的沉淀中包含有细胞外膜、多糖、以及高分子量DNA,而上层的超浮游物含有RNA。(4)每1 ml裂解液加0. 2 ml氯仿。盖紧样品管盖,剧烈振荡15 s并将其在室温下孵育3min。(5)样品于4 V 12,000 rpm离心10 min,会分成三层下层有机相,中间层和上层无色的水相,RNA存在于水相中。水相层的容量大约为所加裂解液体积的60%,把水相转移到新管中,进行下一步操作。(6)加入0. 6倍体积70%乙醇,颠倒混勻(此时可能会出现沉淀)。得到的溶液和可能沉淀一起转入吸附柱RA中。(7)10,000 rpm离心45 s,收集下滤液(下滤液中含有microRNA),准确估计下滤液的体积,加入2/3倍体积的无水乙醇,颠倒几次混勻,将混合液倒入到吸附柱RB中,10, 000 rpm离心30 s弃掉废液。(8)加入700 μ 1漂洗液RW,12,000 rpm离心60 s,弃掉废液。(9)加入500 μ 1漂洗液RW,12,000 rpm离心60 s,弃掉废液。(10)将吸附柱RB放回空收集管中,12,000 rpm离心2 min,尽量除去漂洗液,以免漂洗液中残留乙醇抑制下游反应。(11)取出吸附柱RB,放入一个RNase free离心管中,根据预期RNA产量在吸附膜中间部位加60-80 μ 1 RNase free water(事先在65-70 °C水浴中加热),室温放置2 min, 然后12,000 rpm离心1 min。收集得到纯净microRNA保存于-80 °C冰箱。三、反转录为cDNA用天根miRNA cDNA第一链合成试剂盒将纯化的miRNA反转录为cDNA。1.小 RNA 的 Poly (A)加尾反应液配方如下小 RNA,6 μ 1 ;E-PAP (5U/μ 1),0. 4 μ 1 ; 10 X PAP Buffer, 2 μ 1 ; 5 XrATP solution, 4 μ 1 ;Nuclease-free Water, 7.6 μ 1 ;总体积,20 μ 1 ;轻轻混勻上述配制的反应液,短暂离心后,37 °C反应60 min。所得反应液可以直接进行下游实验,也可以放置-20 !短暂保存,如需长期保存建议存放于-80 °C。2. Poly(A)修饰的miRNA进行逆转录反应反应液配方如下Poly (A)反应液,2μ 1 ;10XRT primer, 2 μ 1 ; 10 X RT Buffer ,2 μ 1 ;dNTP Mixture (2. 5 mM), 1 μ 1 ;Rnasin (40U/μ 1), 1 μ 1 ;Quant RTase , 0. 5μ 1 ;RNase-free ddH20,1. 5μ 1 ;总体积,20 μ 1 ;轻轻混勻上述配制的反应液,短暂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与植物抗旱性相关的miRNA,其特征在于:其具有序列表中SEQ ID NO:1所示的序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李霞王幼宁石磊陈亮李东晓
申请(专利权)人:中国科学院遗传与发育生物学研究所
类型:发明
国别省市:13

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