本發(fā)明屬于基因工程,尤其涉及 alkbh9b基因在促進(jìn)植物愈傷組織形成中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分,是集水庫(kù)、糧庫(kù)、錢庫(kù)、碳庫(kù)于一身的重要自然資源,而木材作為林業(yè)資源的一部分,在建筑業(yè)、造紙業(yè)和紡織業(yè)等領(lǐng)域中扮演著重要的角色,成為人們?cè)谏a(chǎn)生活中不可或缺的一部分。近年來(lái)人均木材資源較為匱乏,因此,開(kāi)發(fā)與保護(hù)林業(yè)資源,推動(dòng)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,已成為當(dāng)務(wù)之急。
2、愈傷組織的形成是植物響應(yīng)環(huán)境傷害和機(jī)械損傷時(shí)的重要自我修復(fù)機(jī)制,它由不定形細(xì)胞簇組成,并為后續(xù)的再生和繁殖提供了細(xì)胞源。其不僅是植物傷口愈合的關(guān)鍵,也是基因轉(zhuǎn)化、組織培養(yǎng)和植株再生的基礎(chǔ)。隨著植物育種技術(shù)的發(fā)展,愈傷組織的形成已經(jīng)成為研究和應(yīng)用的重要環(huán)節(jié),且會(huì)影響基因工程技術(shù)的應(yīng)用,尤其在林木遺傳改良中,能有效促進(jìn)外源基因的轉(zhuǎn)化,從而快速培育出優(yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)基因速生林木,這對(duì)于滿足市場(chǎng)需求、緩解木材供需矛盾具有重要意義,并能在一定程度上保障的木材安全,也對(duì)于改善林木的生物量、木材品質(zhì)以及抗逆性等特性具有重要的應(yīng)用前景。
3、n6-甲基腺苷(n6-methyladenosine,m6a)是一種廣泛存在于真核生物mrna中的轉(zhuǎn)錄后修飾,指的是在腺嘌呤的第6位碳原子上添加一個(gè)甲基基團(tuán)。m6a修飾是最為常見(jiàn)且動(dòng)態(tài)可逆的一種rna修飾,由m6a甲基轉(zhuǎn)移酶(writer)、去甲基化酶(eraser)和m6a結(jié)合蛋白(reader)協(xié)同在植物生長(zhǎng)發(fā)育的基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮作用。植物中的去甲基化酶alkbh通過(guò)去除mrna中的甲基化修飾,調(diào)控與植物開(kāi)花時(shí)間、果實(shí)成熟、信號(hào)傳導(dǎo)以及生物和非生物脅迫相關(guān)的基因表達(dá)。因此,alkbh在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用,如果mrna中的甲基化修飾無(wú)法被去除,可能會(huì)對(duì)植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了 alkbh9b基因在促進(jìn)植物愈傷組織形成中的應(yīng)用,通過(guò)敲低和/或敲除 alkbh9b基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了 alkbh9b基因在促進(jìn)植物愈傷組織形成中的應(yīng)用,所述 alkbh9b基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
3、優(yōu)選的,通過(guò)敲低和/或敲除 alkbh9b基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。
4、優(yōu)選的,所述植物為楊樹。
5、進(jìn)一步優(yōu)選的,促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織的形成。
6、本發(fā)明還提供了含有所述 alkbh9b基因的表達(dá)盒、載體或重組菌在促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成中的應(yīng)用。
7、本發(fā)明還提供了一種利用所述 alkbh9b基因促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成的方法,通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法,敲低和/或敲除楊樹 alkbh9b基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成。
8、優(yōu)選的,還包括敲低和/或敲除楊樹 alkbh9a基因的步驟,所述 alkbh9a基因的核苷酸序列如seq?id?no.2所示。
9、本發(fā)明還提供了所述 alkbh9a基因在促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成中的應(yīng)用。
10、優(yōu)選的,通過(guò)敲低和/或敲除 alkbh9a基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。
11、本發(fā)明還提供了所述 alkbh9b基因和所述 alkbh9a基因共同在促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成中的應(yīng)用,通過(guò)敲低和/或敲除 alkbh9b基因和 alkbh9a基因,降低 alkbh9b基因和alkbh9a基因的表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果:
13、本發(fā)明通過(guò)敲除 alkbh9b基因和/或 alkbh9a基因,降低 alkbh9b基因和/或 alkbh9a基因的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn) alkbh9b基因單基因敲除的基因編輯株系與 alkbh9b基因和 alkbh9a基因雙基因敲除的基因編輯株系均在愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)第5d時(shí),已經(jīng)開(kāi)始形成愈傷組織,而野生株系此時(shí)未見(jiàn)愈傷組織形成,野生株系在第8d時(shí)才開(kāi)始誘導(dǎo)出愈傷。
14、且后續(xù)對(duì)第11、14、20d的愈傷組織進(jìn)行觀察,野生株系的愈傷組織形成速度緩慢,而 alkbh9b基因單基因敲除的基因編輯株系與 alkbh9b基因和 alkbh9a基因雙基因敲除的基因編輯株系的愈傷形成速度較快。
15、 alkbh9b基因單基因敲除的基因編輯株系與 alkbh9b基因和 alkbh9a基因雙基因敲除的基因編輯株系的愈傷凈重量和愈傷產(chǎn)生率均顯著高于野生型株系。這些結(jié)果表明, alkbh9b在葉片誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中起到抑制作用,而其缺失可促進(jìn)愈傷組織的形成。同時(shí), alkbh9a作為旁系同源基因,在該過(guò)程中也發(fā)揮了一定的調(diào)控作用。
1.alkbh9b基因在促進(jìn)植物愈傷組織形成中的應(yīng)用,其特征在于,所述alkbh9b基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用,其特征在于,通過(guò)敲低和/或敲除alkbh9b基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用,其特征在于,所述植物為楊樹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述應(yīng)用,其特征在于,促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織的形成。
5.含有如權(quán)利要求1中所述alkbh9b基因的表達(dá)盒、載體或重組菌在促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成中的應(yīng)用。
6.一種利用alkbh9b基因促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成的方法,其特征在于,通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方法,敲低和/或敲除楊樹alkbh9b基因,降低其表達(dá)量,促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成;
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成的方法,其特征在于,還包括敲低和/或敲除楊樹alkbh9a基因的步驟,所述alkbh9a基因的核苷酸序列如seq?id?no.2所示。
8.alkbh9b基因和alkbh9a基因共同在促進(jìn)楊樹葉片愈傷組織形成中的應(yīng)用,其特征在于,所述alkbh9b基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示,所述alkbh9a基因的核苷酸序列如seq?id?no.2所示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述應(yīng)用,其特征在于,通過(guò)敲低和/或敲除alkbh9b基因和alkbh9a基因,降低alkbh9b基因和alkbh9a基因的表達(dá)量,促進(jìn)植物愈傷組織快速形成。