NtRVE转录因子在提高烟草低温胁迫抗性中的应用

本发明涉及植物基因工程，尤其涉及ntrve转录因子在提高烟草低温胁迫抗性中的应用。

背景技术：

1、随着全球气候变暖，极端天气频发，低温冷害是作物栽培中经常遇到的一种自然灾害，低温不仅影响植物正常的生长、发育、代谢和世代交替，还限制植物的地理分布，是多地区限制农业生产的重要因素。低温胁迫是作物生产面临的主要环境胁迫因子之一，限制作物生长，显著影响作物产量和品质。低温胁迫属于农业科学家们长期以来关注的重要科学问题，也是植物科学研究的热点和重点之一。

2、在我国烟叶产区，低温胁迫诱导的烟草（nicotiana tabacum l.）早花现象严重，影响烟叶的产量和品质，给烟农造成巨大的经济损失。因此，如何提高烟草苗期耐冷性成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高烟草低温胁迫抗性的方法和ntrve转录因子在提高烟草低温胁迫抗性中的应用，用于解决现有烟草苗期耐冷性较差的问题。

2、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

3、一种提高烟草低温胁迫抗性的方法，提高烟草中ntrve转录因子的表达；

4、所述ntrve转录因子的氨基酸序列如seq id no.1所示。

5、现有研究发现，ntrve转录因子主要参与调控植物光周期和昼夜节律进而影响植物生长发育。目前关于rve转录因子调控植物耐低温胁迫的研究却相对滞后。本发明鉴定ntrve转录因子参与冷胁迫调控过程，在植物中过表达ntrve转录因子可提高植物抗低温胁迫的性能，改良农作物耐冷性，为提高农作物的广适性提供新的基因资源。

6、实验结果表明，ntrve受到低温胁迫的强烈诱导。通过crispr技术使ntrve转录因子功能缺失会导致烟草对低温胁迫敏感，过表达ntrve转录因子则提高烟草的耐冷抗性，表明ntrve转录因子在烟草抗冷胁迫应答中具有重要作用。本发明对改良烟草的低温耐受性，培育耐冷型烟草新品种具有重要价值。

7、优选的，较未提高ntrve转录因子表达的烟草相比，所述提高ntrve转录因子表达的烟草在低温胁迫环境下烟草叶片萎蔫程度更轻，所述提高ntrve转录因子表达的烟草在低温胁迫环境下烟草脯氨酸含量更高。

8、优选的，将所述ntrve转录因子的编码基因转入烟草中；

9、所述编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

10、优选的，所述编码基因通过表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌导入烟草中。

11、优选的，在构建重组载体的过程中，在转录起始核苷酸前加上增强型、组成型、组织特异型和/或诱导型启动子，或去除终止密码子。

12、优选的，在构建重组载体的过程中，使用增强子。

13、优选的，在构建重组载体的过程中，加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或抗化学试剂标记基因。

14、进一步的，提高烟草低温胁迫抗性的方法包括：

15、将去除终止密码子的ntrve转录因子编码区构建到表达载体pri101-an-egfp上，获得重组载体pri101-an-egfp-ntrve；

16、用构建的重组载体pri101-an-egfp-ntrve转化农杆菌，然后利用转化的农杆菌介导转化烟草，获得转基因烟草植株。

17、更具体的，将ntrve转录因子的编码区序列去除终止密码子，通过ndeⅰ和ecorⅰ连接至植物表达载体pri101-an-egfp构建重组载体pri101-an-egfp-ntrve，然后采用冻融法将pri101-an-egfp-ntrve重组质粒转化农杆菌lba4404，运用叶盘转化法进行遗传转化，获得转基因烟草植株。

18、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

19、ntrve转录因子的编码基因（evm.tu.hic_asm_20.1163）在提高烟草低温胁迫抗性的应用。

20、优选的，所述编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

21、优选的，所述编码基因通过表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌导入烟草中。

22、本发明发现在植物中过表达ntrve转录因子可提高植物抗低温胁迫的性能，ntrve转录因子基因作为关键的耐低温基因，可用于耐低温烟草品种的遗传改良，为提高农作物的广适性提供新的基因资源。

23、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

24、（1）本发明提供了提高烟草低温胁迫抗性的方法，提高ntrve转录因子的表达，能够使得烟草抗逆境能力被调控，提高抗低温胁迫性能，为适应恶劣气候条件提供基础。

25、（2）本发明ntrve转录因子的编码基因在提高烟草低温胁迫抗性的应用，鉴定了ntrve转录因子的编码基因在烟草抗逆性中的作用，使得采用基因工程对烟草抗逆性改良具有重要意义。ntrve转录因子的编码基因在烟草中过表达后，能够改良现有烟草品种，提高烟草苗期耐冷性，预防早花现象，确保烟叶产量和品质。

技术特征：

1.一种提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，提高烟草中ntrve转录因子的表达；

2.根据权利要求1所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，较未提高ntrve转录因子表达的烟草相比，所述提高ntrve转录因子表达的烟草在低温胁迫环境下烟草叶片萎蔫程度更轻，所述提高ntrve转录因子表达的烟草在低温胁迫环境下烟草脯氨酸含量更高。

3.根据权利要求1或2所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，将所述ntrve转录因子的编码基因转入烟草中；

4.根据权利要求3所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，所述编码基因通过表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌导入烟草中。

5.根据权利要求4所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，在构建重组载体的过程中，在转录起始核苷酸前加上增强型、组成型、组织特异型和/或诱导型启动子，或去除终止密码子。

6.根据权利要求4所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，在构建重组载体的过程中，使用增强子。

7.根据权利要求4所述的提高烟草低温胁迫抗性的方法，其特征在于，在构建重组载体的过程中，加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或抗化学试剂标记基因。

8.ntrve转录因子的编码基因在提高烟草低温胁迫抗性的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如seq idno.2所示。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述编码基因通过表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌导入烟草中。

技术总结
本发明涉及植物基因工程技术领域，尤其涉及NtRVE转录因子在提高烟草低温胁迫抗性中的应用。本发明提供了提高烟草低温胁迫抗性的方法及NtRVE转录因子的编码基因在提高烟草低温胁迫抗性中的应用，提高NtRVE转录因子的表达，能够使得烟草抗逆境能力被调控，提高抗低温胁迫性能，为适应恶劣气候条件提供基础。本发明提高烟草低温胁迫抗性的方法，鉴定了NtRVE转录因子的编码基因在烟草抗逆性中的作用，NtRVE转录因子的编码基因在烟草中过表达后，能够改良现有烟草品种，提高烟草苗期耐冷性，预防早花现象，确保烟叶产量和品质。NtRVE转录因子编码的蛋白，在低温胁迫诱导后，磷酸化修饰水平显著增加，有利于人们深入研究烟草应答低温胁迫的机制。

技术研发人员：潘晓英,陈泽鹏,邵秀红,张海霞,李集勤,马柱文,陈桢禄,黄振瑞,陈俊标
受保护的技术使用者：广东省农业科学院作物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21