[发明专利]山核桃miR398a在降低植物重金属胁迫耐受性中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因功能领域，更具体地涉及在降低植物重金属胁迫耐受性中的应用。

背景技术

MicroRNA(miRNA)是一类广泛存在于动植物中，含有茎环结构的miRNA前体,经过Dicer加工之后的一类非编码的小RNA分子(18-25个核苷酸)。miRNA通过在转录水平或者转录后水平对基因组上的靶基因抑制其翻译或者切割靶基因来调控基因表达，在基因表达中起负调控其靶基因作用。

在已知的众多参与植物抗逆过程的miRNA中，miR398a是第一个被发现受逆境胁迫负调控的miRNA。miR398a靶向两种Cu/Zn过氧化物歧化酶(CSD)：细胞质CSD1和叶绿CSD2。CSD是植物抵御活性氧(ROS)毒害的主要超氧化物歧化酶(SOD)，这暗示miR398a可能在氧化胁迫响应中发挥作用。

发明内容

本发明提供了山核桃miR398a在降低植物重金属胁迫耐受性中的应用。

山核桃miR398a在降低植物重金属胁迫耐受性中的应用，所述山核桃miR398a的碱基序列如SEQIDNO.1所示。

优选地，所述重金属是Cu²⁺或Zn²⁺。

优选地，所述植物是拟南芥或烟草。

优选地，所述植物是拟南芥。

获得山核桃miR398a转基因植株方法包括：将包含所述山核桃miR398a的前体基因连接到载体上，通过农杆菌介导转化到拟南芥，筛选、培养和获得转基因株系。

由于山核桃miR398a本身序列很短，只有21个bp，而其前体序列相对较长，连接到载体上，有利于转化实现，优选地，所述前体基因的碱基序列如SEQIDNO.2所示。

本发明公开了山核桃miR398a在降低植物重金属胁迫耐受性中的应用。通过敲除山核桃的miR398a基因，有望增强山核桃的重金属胁迫的耐受性，并使研究人员进一步了解植物受金属胁迫的耐受性。

附图说明

图1为山核桃花芽的总RNA

图2为山核桃miR398a前体的中间载体菌液PCR检测

图3为山核桃miR398a前体的表达载体菌液PCR检测

图4为山核桃miR398a转基因拟南芥植株的抗性筛选

图5为野生型和山核桃miR398a转基因型拟南芥的叶绿素荧光测定图

图6为野生型和山核桃miR398a转基因型拟南芥的叶绿素荧光测定指标：A非光化学淬变；B光化学淬变；C电子传递速率DPSII原初光化学效率；E有效量子产量

图7为野生型和山核桃miR398a转基因型拟南芥的保护酶测定指标：A过氧化氢酶活性；B过氧化物岐化酶活性；C超氧化物岐化酶活性

具体实施方式

1.材料

1.1实验材料

山核桃花芽采自浙江省杭州市临安板桥村，选取不同株山核桃树进行采样。样品采下后立即液氮保存，带回实验室并放置在-80℃冰箱保存待用。

1.2实验试剂与仪器

DNA聚合酶、各种限制性内切酶、T4连接酶、Marker和TRIzol试剂均购自宝生物工程(大连)有限公司；质粒提取试剂盒及DNA胶回收试剂盒购自上海生工生物工程股份有限公司。PCR仪为美国PE9700PCR仪，超净工作台购自苏州诚净净化科技有限公司。

1.3引物合成及测序

引物合成及测序均由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。

2.方法

2.1山核桃花芽总RNA的提取

采用改良CTAB+Trizol法提取花芽样品总RNA，步骤如下：

(1)在10mL离心管中加入3mL65℃预热的CTAB提取缓冲液(10％CTAB，10％PVP40，1.0MTris-HCl(pH8.0)，5MNaCl，0.6MEDTA(pH8.0))，加入200μLβ-巯基乙醇；

(2)取-70℃保存的花芽2g，放入液氮充分预冷的研钵中，于液氮中充分研磨至百色粉末；

(3)将白色粉末迅速转入预热的提取液中，立即充分振荡混匀，65℃水浴30min，期间振荡3-4次；

(4)在混合物中加入等体积的25:24:1(酸性饱和酚：氯仿：异戊醇)，约3ml。混合均匀后14000rpm离心10min(常温)；

(5)取上清转入新的10ml离心管中，加入等体积的氯仿/异戊醇(24:1)上下颠倒混匀，12000rpm4℃离心10min后取上清；