[发明专利]一种CCCH结构域增加杨树生物量的应用

说明书

本发明专利涉及分子生物学、基因工程技术等领域，具体涉及从杨树南林895品种中鉴定出一段具有调控功能的DNA序列，对其功能和应用进行了研究。其cDNA序列如序列表1所示。本发明还公开了利用该片段促进杨树生长和调控杨树产量的方法。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及转化一个带有杨树PdC3H17(Potri.004G095100.1)基因CCCH结构域片段序列的基因过表达载体在提高植物产量中的应用。

背景技术

杨树是世界温带地区最主要的人工林树种之一，具有生长速度快、适应性强、成材早和木材蓄积量大等优点，而且杨树遗传背景丰富、易于快速无性化扩繁和遗传转化，随着毛果杨和胡杨全基因组测序的完成，使得杨树成为理想的木本模式植物。因而，以杨树为研究对象，研究提高杨树产量的方法对提高木材产量具有重要的意义。

CCCH型锌指蛋白是生物体中广泛存在的一类锌指蛋白,在植物、动物、微生物中都有发现。这类蛋白都包含一个或多个由三个半胱氨酸(Cys)和一个组氨酸(His)组成的保守结构域，在植物中以多基因家族形式存在，参与调控植物生长发育和逆境胁迫。例如，在拟南芥中，SOMNUS被证明是光敏色素信号转导途径中的一个组分，能负调控光依赖的种子萌发；PEI1参与了心型胚的形成过程；HUA1在花发育过程中起重要的调控作用；AtSZF1和AtSZF2参与调控拟南芥对盐胁迫的耐性。AtC3H14和AtC3H15冗余调控茎秆次生细胞壁形成和花药发育。在水稻中，OsLIC调控植株的形态建成；OsDOS通过茉莉酸信号通路影响了叶片衰老；OsC3H12能够正调节水稻对Xoo的数量抗性。

我们前期系统地分析了杨树CCCH基因家族，发现杨树包含91个成员，进化上分为13个亚家族，包括6个木质部高表达的成员。其中，PdC3H17包含两个串联的CX₈CX₅CX₃CH结构域，是典型的CCCH锌指蛋白，在进化上与拟南芥AtC3H14和AtC3H15同源。PdC3H17蛋白能够结合DNA和RNA，主要定位于细胞质内的Cytoplasmic foci，在木质部特异表达，过量表达促进茎次生木质部发育和增加次生细胞壁厚度，而显性抑制产生相反的表型，茎半径比对照减少了约1/5。值得一提的是，PdC3H17是木材形成第二层调控枢纽PdMYB3和PdMYB21的直接靶标。PdC3H17过表达虽然促进茎增粗，但导致植株矮化，导致木材产量稍有降低。我们分析了PdC3H17蛋白序列特征后，构建载体过量表达CCCH结构域，创制高产转基因杨树，这正是本专利的主要内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高杨树产量的方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

本发明第一方面，提供一种杨树PdC3H17基因的CCCH结构域片段，其序列如序列表1所示。

本发明第二方面，提供一种包含杨树PdC3H17基因CCCH结构域片段的基因过表达载体，所述载体包括微生物表达载体和植物表达载体。

本发明第三方面，提供一种杨树PdC3H17基因CCCH结构域片段在提高杨树产量的应用。

本发明从杨树中鉴定了一个茎木质部特异表达的PdC3H17基因，选取CCCH结构域构建过表达载体促进杨树生长。因而本发明有助于提高林木的生物量。

附图说明

构成本发明的一部分说明图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为过表达PdC3H7基因CCCH结构域片段后提高杨树产量

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。