[发明专利]烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6及其干扰表达载体和应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6，还涉及编码烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6的基因及干扰该基因表达的载体和应用。

背景技术

植物激素是受特定环境信号诱导产生的一类可调节植物生理反应的次生代谢物质，它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发等生长发育过程中起着重要的调控作用。常见的植物激素有生长素(auxin)、赤霉素((gibberellin，GA)、细胞分裂素(cytokinin，CTK)、脱落酸(abscisic acid，ABA)、乙烯(ethyne，ETH)、水杨酸(salicylic acid，SA)、茉莉酸(jasmonic acid，JA)和油菜素甾醇(brassinosteroid，BR)。其中，生长素和细胞分裂素是两种传统上认为控制植物分枝发育的激素。然而近期研究发现，还有另外一种能够调控植物分枝发育的激素，即独脚金内酯(strigolactone,SL)，属于倍半萜类次生代谢物质。独脚金内酯能够抑制植物的分支和侧芽生长，并同生长素和细胞分裂素一起调控植物地上和底下部分的生长来维持株型。

天然的独脚金内酯类化合物主要有5种：独脚金醇(strigol)、5-脱氧独脚金醇(5-deoxystrigol)、列当醇(orobanchol)、高粱内酯(sorgolactone)和黑蒴醇(alectrol)。最早发现的独脚金内酯是独脚金醇，从非寄生植物棉花根系中分泌，以刺激恶性的寄生杂草独脚金、列当种子的萌发。随后在玉米、高粱、烟草以及番茄中都分离到独脚金内酯化合物。研究还表明，独脚金内酯也可以作为刺激因子促进AM真菌菌丝分枝，与植物建立共生的关系。

独脚金内酯具有抑制植物分枝的功能，最早发现于对分枝增加的突变体的研究，导致突变植株分枝增加原因在于天然独脚金内酯的合成受阻。目前，关于独脚金内酯合成途径调控植物分枝的研究已经在水稻、拟南芥、豌豆、矮牵牛中进行了较为深入的研究。独脚金内酯作为一种新型的激素，其对植物分枝发育的调控是与生长素和细胞分裂素相互作用的过程。独脚金内酯在根部能够受低磷、生长素等信号的诱导合成，除了在根毛下表区域分泌后参与促进AM菌丝分枝外，其余则要经木质部自下而上运输，参与地上部侧枝的抑制。而生长素在植物的顶端合成之后，要极性下输送参与抑制分枝。而细胞分裂素是极性向上运输，促进细胞分裂和参与组织分生，是生长素调控的第二激素。生长素可以通过促进独脚金内酯的合成或抑制细胞分裂素的水平来发挥对分枝的抑制。独脚金内酯也可以通过反馈作用影响生长素的激素水平。

独脚金内酯在根部或者地上部发挥其作用，要涉及从根部到地上部的一系列转运过程，这就需要转运蛋白的参与。最近，在矮牵牛中发现了植物中第一个独脚金内酯转运蛋白PhPDR1，为ABC转运蛋白ABCG亚家族成员。烟草作为重要的农作物，烟叶生长至后期，为保证烟叶中的营养不向生殖器官转移，要采取“打顶”的操作。但这一操作将破坏植株的顶端优势，导致侧枝分生明显，若不及时抹掉侧芽，同样会消耗叶片内营养，影响烟叶产量。研究烟草独脚金内酯的转运分子机理将有助于通过分子手段控制植株的分枝，对烟草株型的调控研究有着重要的理论和现实意义。然而，在现有的烟草研究报道中，有关烟草独脚金内酯的转运相关基因未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6，本发明的目的之二在于提供编码烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6的基因；本发明的目的之三在于提供干扰烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6表达的转基因干扰表达载体；本发明的目的之四在于提供上述干扰表达载体的构建方法；本发明的目的之五在于提供烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6的应用；本发明的目的之六在于提供烟草独脚金内酯转运蛋白基因NtPDR6的应用；本发明的目的之七在于提供转基因干扰表达载体的应用。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、烟草独脚金内酯转运蛋白NtPDR6，其氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示或SEQ ID NO.4所示氨基酸序列经取代、缺失或添加至少一个氨基酸且来源于烟草的具有独脚金内酯转运蛋白功能的氨基酸序列。