本发明公开烟草烟碱代谢相关转录因子NtbHLH66及其编码基因、RNAi干扰载体和应用。本发明的烟草烟碱代谢相关转录因子编码基因NtbHLH66基因，其核苷酸序列为：(1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；(2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白的核苷酸序列。通过对烟草NtbHLH66基因的表达进行干扰，发现将NtbHLH66基因沉默后，与对照株系相比，NtbHLH66基因干扰株系苗期叶片中烟碱含量明显降低。本发明为降低烟草中烟碱含量提供新的策略和路径，在低烟碱烟草品种育种领域具有广阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。
本发明公开了一个烟草烟碱代谢相关转录因子基因NtbHLH68及其编码蛋白与应用。所述烟草转录因子NtbHLH68包含的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；其编码蛋白质包含的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。本申请通过对烟草NtbHLH68的RNAi干扰沉默，发现将NtbHLH68基因沉默后，和对照植株比，苗期干扰株系叶片中烟碱含量明显降低。利用这一特性，可为烟草低烟碱品种培育提供新的策略和路径。因此，烟草转录因子NtbHLH68具有广阔的应用前景。
本申请属于烟草基因组功能解析技术领域，具体涉及一个烟草NtIMK2类受体蛋白激酶及其在抗旱中的应用。该基因长度为2511bp，碱基序列如SEQ ID No.1所示。将该基因超表达后，可用于增强植物耐旱性，将该基因沉默后，可增加植物对干旱的敏感性。前期在对烟草基因组解析基础上，结合相关磷酸化蛋白质组学、转录组、和miRNA‑seq等多组学整合分析，发现一个LRR类受体激酶（RLKs）NtIMK2基因的表达与干旱响应高度相关。为进一步确定该基因功能及其在植物干旱胁迫响应机制中作用，本申请中，发明人利用RNAi干涉及过表达技术，对NtIMK2基因在干旱胁迫中的功能进行了初步研究，结果表明，超表达NtIMK2基因时，能明显提高植物的抗旱能力。
本发明公开了一种烟草木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶蛋白基因NtXTH8及其应用，该烟草木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶蛋白基因NtXTH8来源于烟草，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，包括894bp个碱基。本发明通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术，构建了用于敲除NtXTH8基因的CRISPR/Cas9编辑载体，经遗传转化后获得了NtXTH8基因发生编辑突变体植株。在现蕾期、成熟期进行NtXTH8基因编辑植株与对照植株农艺性状调查，NtXTH8基因编辑植株中株高、腰叶长、腰叶宽等农艺性状进行测定，均低于对照；对精氨酸含量进行测定，发现成熟期基因编辑植株中精氨酸含量显著低于对照。
本发明涉及一种影响烟草腺毛密度基因NsCINS、编码蛋白及其应用，其基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明通过构建NsCINS基因超量表达载体，转化至烟草中，获得NsCINS基因超表达的烟草植株，发现转基因烟草植株的腺毛密度显著增加，表明该基因与烟草腺毛密度密切相关。本发明有助于研究腺毛及香气形成的机制，为进一步高腺毛密度烟草新品种培育奠定技术基础。
本发明公开了一种烟草生长素响应转录因子ARF2相关的基因及其应用，烟草生长素响应转录因子ARF2相关的基因为两个来源于烟草的基因，命名为NtARF2‑1和NtARF2‑2，核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示。本发明通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术，构建了用于敲除2个NtARF2基因的CRISPR/Cas9编辑载体，经遗传转化后获得了双突arf2‑1/arf2‑2突变体编辑植株。通过在MS条件下培养与正常条件下栽培，发现双突arf2‑1/arf2‑2基因编辑植株的根系发育与生长均明显低于对照植株，为研究烟草根系发育及生长发育基因功能提供遗传材料和理论依据。
