[发明专利]烟草CyP71及在调控植物表皮毛发育方面的应用

说明书

本发明公开了一种调控植物表皮毛发育的基因，其特征在于：该基因为烟草CyP71，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明将CyP71构建到表达载体pSH737上后，在农杆菌LBA4404中扩繁。通过蘸花遗传转化法，将pSH737‑CyP71携带的CyP71转入植株中，获得转化植株。结果显示，转CyP71表皮毛数量较野生型拟南芥多增加了100％，表明表达CyP71的蛋白具有正调控植物表皮毛发育，实现了增加植物表皮毛的数量。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别是涉及一种烟草—CyP71，同时还涉及该烟草CyP71在调控植物表皮毛发育方面的应用。

背景技术

表皮毛是由植物表皮细胞发育的突出植物表皮的多细胞结构，也被称为毛被，作为植物组织表面的表皮毛，它通过增加植物表皮层的厚度来减少水分散失和调节植物表面的温度。植物腺毛对植物抗逆境胁迫、植物病虫害防御等起重要作用，非分泌型腺毛构成植物的第一道防线，分泌型腺毛通过分泌挥发性的萜类等来抵御病虫害，并且分泌的二萜类化合物能增加叶面的粘性，达到捕杀昆虫的效果。

一些植物的表皮毛具有特殊的经济价值，例如棉花的棉纤维、蕨类植物蜈蚣草的表皮毛、烟草的烟叶腺毛和拟南芥的表皮毛等。棉纤维由棉花种子的表皮细胞分化发育形成的单细胞纤维组成，棉纤维是纺织工业重要的天然纤维。蕨类植物蜈蚣草的表皮毛能大量吸收重金属砷。烟草腺毛主要产生代谢分泌物，这些代谢分泌物能够影响植物本身的生长。类萜代谢途径是分泌型腺毛最活跃的代谢途径之一，分泌的萜类化合物不仅能提升烟草的商业价值，同时也能形成化学防御体系。拟南芥的表皮毛是典型的特化无腺体的单细胞表皮毛，分布于整个叶片、茎和花瓣上。拟南芥表皮毛作为一种特化的、典型的单细胞结构，可作为一种很好的模式系统来研究细胞命运决定，细胞周期调控、细胞极性以及细胞增大等细胞分化方面的问题。

拟南芥已成为全球应用最广泛的模式植物，被誉为“植物中的果蝇”，其植株较小，生长周期短，结实多且易于转化。植物进化发育出表皮毛不仅可以发挥其特定的生理功能即适应不利的环境，还具有特殊的经济价值。

随着分子生物学技术的发展，通过基因工程手段，利用调控表皮毛发育的关键基因，将为植物表皮毛发育分子调控提供技术支撑，从而提高植物表皮毛的商业价值以及对外界环境的抗逆性和抗虫性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能调控植物表皮的发育，且快速、高效地实现植物表皮毛数量增加的利用烟草CyP71。

本发明的再一个目的是提供该烟草CyP71在调控植物表皮毛发育方面的应用。

本发明的技术方案：一种调控植物表皮毛发育的基因，该基因为烟草CyP71，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

根据权利要求1所述的一种调控植物表皮毛发育的基因，所述的CyP71，其克隆正向引物为5'-ATGCAACTGAGATTTGAAG-3'，反向引物为5'- TCACTTTTGAGGAGGTTG-3'。

一种调控植物表皮毛发育的基因的植物表达载体的构建及遗传转化方法，包含以下步骤：（1）以测序正确的烟草CyP71基因T克隆重组质粒为模板，酶切引物扩增，扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳检测，回收纯化；（2）对酶切引物扩增产物和pSH737进行双酶切，37℃恒温水浴酶切反应1.5h，酶切完成对产物进行电泳检测并切胶回收目的片段；（3）pSH737表达载体和酶切引物扩增产物的双酶切产物在T4连接酶的作用下，于恒温水浴16℃连接10h，连接为重组表达载体；（4）将连接产物转化到农杆菌LBA4404，并在其中扩增，选择Kan LB进行抗性筛选，然后进行菌落PCR验证其为阳性重组菌落，提取质粒并进行质粒PCR验证，并测序，成功得到pSH737-CyP71。