本發(fā)明申請(qǐng)屬于基因工程，具體涉及轉(zhuǎn)錄因子基因 ntmyc2及其編碼蛋白、表達(dá)載體在植物表皮毛調(diào)控中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、bhlh（basic/helix-loop-helix）家族是植物中第二大類轉(zhuǎn)錄因子家族，具有特征性的螺旋-環(huán)-螺旋保守區(qū)域，在植物調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育、次生代謝及抵御逆境脅迫等過(guò)程中發(fā)揮功能。擬南芥中形成的mbw（myb-bhlh-wd40）復(fù)合體調(diào)控表皮毛起始發(fā)育，并激活下游基因gl2表達(dá)，促進(jìn)表皮毛分化，作為bhlh類轉(zhuǎn)錄因子家族成員的 atrhd6和 atrsl1基因同樣可以被mbw復(fù)合體激活，調(diào)控根毛細(xì)胞的發(fā)育。其中，已證實(shí)myc蛋白參與植物生長(zhǎng)發(fā)育、ja信號(hào)傳導(dǎo)、aba響應(yīng)、次生代謝產(chǎn)物合成及逆境脅迫應(yīng)答反應(yīng)等。在擬南芥中， atmyc2作為中樞轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)ja通路的各個(gè)生理過(guò)程，包括根生長(zhǎng)抑制、雄性不育及葉片衰老等，并與 atmyc3、 atmyc4協(xié)同調(diào)控種子數(shù)量和蛋白積累，而 atmyc3和 atmyc4基因過(guò)表達(dá)均能促進(jìn)擬南芥花青素積累。此外，med25與myc2結(jié)合后響應(yīng)ja信號(hào)，調(diào)控下游病原菌防御基因的表達(dá)。在干旱條件下， atmyc2在aba信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中具有轉(zhuǎn)錄激活因子的作用。煙草 ntmyc2a和 ntmyc2b通過(guò)與 ntjaz1相互作用調(diào)節(jié)ja誘導(dǎo)的生物堿合成。

2、ja信號(hào)已被證實(shí)參與調(diào)控表皮毛的發(fā)生，myc作為ja信號(hào)通路中重要的調(diào)節(jié)因子，在植物表皮毛發(fā)育過(guò)程中起到非常重要的調(diào)節(jié)作用。擬南芥 atmyc1影響表皮毛密度變化；番茄 slmyc1激活ja介導(dǎo)的番茄ⅵ型腺毛的形成；黃瓜 csmyc2作為負(fù)調(diào)控因子參與腺毛的發(fā)生；但目前對(duì)myc在煙草中調(diào)控表皮毛的生理與分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍十分有限。

3、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅用于加深對(duì)本公開的背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明申請(qǐng)的目的在于提供轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2及其編碼蛋白、表達(dá)載體在植物表皮毛發(fā)生/發(fā)育調(diào)控中的應(yīng)用，旨在解決當(dāng)前對(duì)于植物表皮毛發(fā)生機(jī)制不明且缺乏有效的調(diào)控手段及利用途徑的技術(shù)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)公開的第一方面，將轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的表達(dá)載體應(yīng)用在調(diào)控植物表皮毛發(fā)生/發(fā)育中。

3、本申請(qǐng)公開的第二方面，將轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的表達(dá)載體應(yīng)用在制備低密度表皮毛的植物材料中。

4、在本公開的一些實(shí)施例中，所述編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列如seq?id?no.3或seqid?no.4所示。

5、本申請(qǐng)公開的第三方面，將轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的表達(dá)載體應(yīng)用在制備調(diào)控植物表皮毛密度性狀的制劑中。

6、本申請(qǐng)公開的第四方面，將轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2或含有轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的表達(dá)載體應(yīng)用在調(diào)控植物表皮毛類型或/和植物表皮毛密度性狀中。

7、本申請(qǐng)公開的第五方面，將轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2或含有轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的表達(dá)載體應(yīng)用在構(gòu)建或選育表皮毛密度性狀的轉(zhuǎn)基因植物中。

8、在本公開的一些實(shí)施例中，以轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2開放閱讀框序列中特異性片段tctgcttcgacgtgattcaaagg為靶位點(diǎn)，構(gòu)建基因編輯載體；將該基因編輯載體轉(zhuǎn)化受體植物并培育，以獲得表皮毛總密度顯著降低的植物材料。

9、在本公開的一些實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)錄因子 ntmyc2的核苷酸序列如seq?id?no.1或seq?id?no.2所示。

10、本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下任一技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

11、1.?本申請(qǐng)從普通煙草k326中獲得 ntmyc2全長(zhǎng)序列，共克隆兩條同源序列，分別命名為 ntmyc2a和 ntmyc2b，亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn) ntmyc2a和 ntmyc2b定位在細(xì)胞核；在煙草的不同組織及器官中均有不同程度的表達(dá)，在葉中表達(dá)水平最高，說(shuō)明該基因存在組織表達(dá)特異性，參與煙草葉面發(fā)育，其中 ntmyc2a在不同組織中的相對(duì)表達(dá)量均高于 ntmyc2b；在不同濃度meja處理下， ntmyc2a和 ntmyc2b的表達(dá)量隨時(shí)間的延長(zhǎng)先升高而后降低，且在處理后6h達(dá)到最高水平，meja對(duì) ntmyc2強(qiáng)烈誘導(dǎo)表達(dá)且具有時(shí)效性，說(shuō)明 ntmyc2為茉莉酸信號(hào)通路中的關(guān)鍵組分，其表達(dá)受到茉莉酸信號(hào)的嚴(yán)格調(diào)控。

12、2.?本申請(qǐng)利用生物信息學(xué)分析、組織表達(dá)分析、meja誘導(dǎo)表達(dá)分析及通過(guò)構(gòu)建 ntmyc2基因的基因編輯株系，明確 ntmyc2作為關(guān)鍵基因參與正調(diào)控?zé)煵荼砥っl(fā)生，其在調(diào)控表皮毛發(fā)育總密度方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

13、3.?本申請(qǐng) ntmyc2基因的克隆及功能定位有利于進(jìn)一步研究揭示煙草表皮毛生長(zhǎng)發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制，并能夠在生產(chǎn)中加以有效利用。

技術(shù)特征：

1.轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的表達(dá)載體在調(diào)控植物表皮毛發(fā)生/發(fā)育中的應(yīng)用。

2.轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的表達(dá)載體在制備低密度表皮毛植物材料中的應(yīng)用。

3.轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2、其編碼蛋白或含有轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的表達(dá)載體在制備調(diào)控植物表皮毛密度性狀的制劑中的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列如seqid?no.3或seq?id?no.4所示。

5.轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2或含有轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的表達(dá)載體在調(diào)控植物表皮毛類型或/和表皮密度性狀中的應(yīng)用。

6.轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2或含有轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的表達(dá)載體在構(gòu)建或選育表皮毛密度性狀的轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于，以轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2開放閱讀框序列中特異性片段tctgcttcgacgtgattcaaagg為靶位點(diǎn)，構(gòu)建基因編輯載體；將該基因編輯載體轉(zhuǎn)化受體植物并培育，以獲得表皮毛總密度顯著降低的植物材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述轉(zhuǎn)錄因子ntmyc2的核苷酸序列如seq?id?no.1或seq?id?no.2所示。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了轉(zhuǎn)錄因子NtMYC2及其編碼蛋白、表達(dá)載體在植物表皮毛調(diào)控中的應(yīng)用，旨在解決當(dāng)前對(duì)于植物表皮毛發(fā)生機(jī)制不明且缺乏有效的調(diào)控手段及利用途徑的技術(shù)問(wèn)題。本申請(qǐng)鑒定出一個(gè)能夠調(diào)控植物表皮毛發(fā)生的轉(zhuǎn)錄因子NtMYC2，該基因定位于細(xì)胞核，在葉中表達(dá)水平最高，為茉莉酸信號(hào)通路中的關(guān)鍵組分，其表達(dá)受到茉莉酸信號(hào)的調(diào)控，通過(guò)構(gòu)建該基因的基因編輯株系明確了NtMYC2作為關(guān)鍵基因參與正調(diào)控表皮毛發(fā)生，其在調(diào)控表皮毛發(fā)育總密度方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：閆筱筱,季盈彤,張洪映,王召軍,崔紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17