[发明专利]与烤烟挂灰相关的基因及其应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，涉及NtHSP70‑8基因，特别是指与烤烟挂灰相关的基因及其应用。本发明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了NtHSP70‑8基因突变的烟草株系，一方面通过自交去掉Cas9背景后遗传稳定性更强，能够在不同世代间稳定遗传；另一方面可以在烘烤调制过程通过水分的散失影响烟叶的烘烤特性，为培育和改良具有减少烤烟挂灰的烟草新品种提供基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，涉及 NtHSP70-8基因，特别是指与烤烟挂灰相关的基因及其应用。

背景技术

挂灰是指烤后烟叶叶面上出现大小不同的界限模糊不清的灰色或深褐色斑点。烤中、烤后烟叶的正表面产生一层黑褐色的细微小斑点，如同蒙上一层灰一样，称之为挂灰烟。这种烟叶燃烧力弱，有异味，香气质差，香气量少，刺激性增强，品质下降，严重影响烤烟的可用性。根据挂灰烟叶的危害严重程度不同，挂灰烟可分为轻度挂灰、中度挂灰和重度挂灰。

挂灰烟通常只表现在烟叶的正面上，是由于叶片正面较叶片背面气孔少，排湿不顺畅，容易受害，挂灰烟导致烟叶质量降低。

由于CRISPR/Cas9产生突变体的准确性高和效率高，同时自交去掉Cas9背景后遗传稳定性更强，能够在不同世代间稳定遗传，创制的新品系可以用于作物大田生产。烟草作为我国重要的经济作物，烤后烟质量尤为关键，而烘烤过程中叶片不易失水容易导致挂灰烟叶的形成，严重影响烟叶的可用性，因此探寻一种与烟草挂灰相关的基因，并对该基因进行深入研究是一个迫切且有重大意义的课题。

发明内容

本发明提出一种与烤烟挂灰相关的基因及其应用，通过敲除烟叶中的 NtHSP70-8基因，创制叶片水分易散失的烤烟新品系，为减少烤烟挂灰提供新的思路和方法。本申请利用CRISPR/Cas9系统对NtHSP70-8区进行了靶向编辑，创制了叶片水分易散失的烤烟新品系，对减少烤烟上部叶挂灰造成的烟叶减产具有重要的应用价值。

本发明的技术方案是这样实现的：

与烤烟挂灰相关的基因，所述基因为 NtHSP70-8，序列为SEQ ID No.1所示。

利用该基因减少烤烟挂灰的方法，步骤为：构建 NtHSP70-8基因的负向CRISPR/Cas9基因编辑载体，然后遗传转化至野生型烟草中，培育NtHSP70-8 CRISPR突变体。

上述法在调控烟草叶片的气孔数量、气孔张开程度中的应用。

上述的方法在调控叶片水分散失速度中的应用，

上述的方法在减少烤烟挂灰中的应用。

上述的方法在培育不易挂灰烤烟新品种中的应用。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了 NtHSP70-8基因表达水平下调的突变体，发现该 NtHSP70-8基因与烟草叶片表皮气孔发育有关，可以调控叶片的水分散失速率，从而影响烤烟的烘烤特性，能够为培育不易挂灰的烤烟新品种提供依据。