[发明专利]锦绣杜鹃HSFB3基因在增强植物抗高温胁迫中的应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及锦绣杜鹃HSFB3基因在增强植物抗高温胁迫中的应用。本发明是首次发现锦绣杜鹃HSFB3基因对高温胁迫敏感，通过对HSFB3基因进行超表达，使得该基因表达水平提高后，植物抗高温胁迫的能力明显增强，呈现出显著的高温抗性，可以用于基因编辑分子育种，为培育抗高温胁迫的植物品种提供依据，且为抗高温胁迫观赏植物的种质创新提供了新途径。因此，HSFB3基因是一种适用于创制和选育抗高温植物的新材料和新品种的新基因资源，对于植物耐热品种选育具有较重要意义。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及锦绣杜鹃HSFB3基因在增强植物抗高温胁迫中的应用。

背景技术

植物受到热胁迫时，植物体内的各种代谢活动都会由于高温的影响而失调。热胁迫下，生物体会产生一系列的应激反应，启动热激基因的转录与表达，导致热激蛋白在体内迅速积累，并以分子伴侣的形式帮助其他相关蛋白维持热胁迫下的正常状态，从而使植物在热胁迫逆境中得以存活与生长。热激蛋白的表达主要受热激转录因子调控，热激转录因子(Heat shock transcription factors,HSF)特异性结合热激蛋白启动子区域的热激元件，在转录水平上调控热激蛋白的转录活性。HSFs是高等植物热胁迫响应基因的核心调控因子，在热胁迫信号转导过程中具有不可替代的作用。因此，利用HSF基因创制抗高温的植物种质具有优势和前景。

光合作用是陆生植物赖以生存的能量来源，而光合电子传递链(ETC)发生于叶绿体类囊体膜上，涉及光系统I(PSI)、光系统II(PSII)和光合电子传递体。当植物叶片经历高温胁迫时，光合效能的下降是典型表征。高温胁迫可以损伤放氧复合体(OEC)、Rubisco活化酶，以及其他PSII相关蛋白，从而阻碍电子由PSII供体侧至受体侧的传递过程。通常PSII被认为是最敏感的生理组分，会先于其他细胞功能被抑制或损坏。叶绿素荧光(Chlorophyllfluorescence,ChlF)作为一种快速便捷，且非侵入性的工具，可用于监测早期的温度胁迫响应，能够为分析高温胁迫之下光合效能的变化提供参考依据。监测植物耐高温能力，创制和利用抗高温植物品种，对于耐高温植物的品种选育及研究工作至关重要。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了锦绣杜鹃HSFB3基因在增强植物抗高温胁迫中的应用，目的是为了通过构建HSFB3基因的超表达转基因拟南芥及其抗高温能力分析，阐明了HSFB3基因对植物抗高温性的调控作用及机制，为培育抗高温的植物品种提供理论依据和参考。

本发明一共提供六个技术方案，具体技术方案如下：

方案一

锦绣杜鹃HSFB3基因在增强植物抗高温胁迫中的应用。

方案二

锦绣杜鹃HSFB3基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

在某些实施方式中，所述基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

方案三

重组超表达载体，包括空载体和插入在所述空载体中的方案二中所述的基因。

方案四

工程菌，包括宿主细胞和转入所述宿主细胞中的方案三中所述的重组超表达载体。

方案五

方案三中的重组超表达载体在改良植物对高温耐受性的遗传育种中的应用。

方案六

增强物抗高温胁迫的方法，将方案三中的重组超表达载体通过农杆菌介导法导入待改良植物中。

在某些实施方式中，所述植物为拟南芥。