一种影响水曲柳抗旱性的基因FmbHLH1及其编码的蛋白和应用

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种影响水曲柳抗旱性的基因fmbhlh1及其编码的蛋白和应用。

背景技术：

1、非生物胁迫作为极具破坏性的的外界环境因素，对植物的正常生长发育产生负面影响。近年来，随着测序技术的不断发展，越来越多与植物非生物胁迫相关的基因被分离、鉴定出来，基因功能的解析成为当前研究的主要目标。转录因子基因作为胁迫反应基因的主要调节因子，在适应性反应的产生中发挥重要作用，是植物改良的优先选择。碱性螺旋-环-螺旋蛋白(bhlh)作为真核生物中最广泛的一类转录因子，通过识别靶基因中的特定基序并与之相互作用来调节基因表达，能够在植物对逆境的响应中发挥重要作用。

2、水曲柳(fraxinus mandshurica rupr.)属木犀科，是一种落叶大乔木，作为古老的孑遗植物，也是我国东北林区重要的工业用材与造林树种。水曲柳适应性强、经济价值高，与胡桃楸、黄檗同被称为中国东北珍贵的“三大硬阔树种”，同时其对于生态系统的稳定、生物多样性的保护以及森林的可持续发展具有重要作用。尽管目前在各类植物中成功解析了不同转录因子基因的功能对于非生物胁迫的影响，但目前关于水曲柳bhlh转录因子家族基因抗旱功能的相关研究还未见报道。因此，发掘并鉴定出水曲柳抗逆基因，并研究其抗逆调控机制，能够促进林木分子生物学技术研究、为创制林木新种质提供理论基础和优良的抗性基因。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种影响水曲柳抗旱性的基因fmbhlh1及其编码的蛋白和应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案进行。

3、本发明的第一方面提供一种抗旱基因fmbhlh1，所述抗旱基因fmbhlh1的核苷酸序列如seq id no:1所示。

4、本发明的第二方面提供所述的抗旱基因fmbhlh1编码的蛋白质。

5、本发明的一些实施方式中，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no:2所示。

6、本发明的第二方面提供一种敲除表达载体，包含所述fmbhlh1基因敲除靶点。

7、本发明的第三方面提供一种重组菌，包含所述的敲除表达载体。

8、本发明的第四方面提供所述的抗旱基因fmbhlh1、所述的蛋白、所述的敲除表达载体或所述的重组菌在调控植物抗逆性中的应用。

9、本发明的一些实施方式中，所述抗逆性为抗旱性。

10、本发明的一些实施方式中，敲除所述抗旱基因fmbhlh1获得干旱敏感植株。

11、本发明的一些实施方式中，所述敲除是通过构建fmbhlh1基因敲除表达载体，使用所述fmbhlh1基因敲除表达载体转化农杆菌，获得包含所述fmbhlh1基因敲除表达载体的农杆菌工程菌，将所述农杆菌工程菌转入植物实现。

12、本发明的一些实施方式中，所述植物包括水曲柳。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中从水曲柳响应干旱胁迫基因多层级调控网络的顶层选取一条bhlh转录因子基因，将其命名为fmbhlh1。通过对fmbhlh1基因干旱胁迫的响应性检测，发现fmbhlh1基因的表达是受干旱胁迫诱导的，说明fmbhlh1基因在干旱胁迫反应中起作用。通过敲除水曲柳中的fmbhlh1基因发现，fmbhlh1基因能够帮助植物进行渗透调节，减少细胞死亡和膜脂质过氧化，降低ros积累以保护植物，说明fmbhlh1基因具有抗旱功能。水曲柳fmbhlh1基因抗旱功能有关研究有助于创制抗旱水曲柳新种质，本发明研究成果为水曲柳抗旱性品种改良提供了依据，具有重要科学意义。

技术特征：

1.一种抗旱基因fmbhlh1，其特征在于，所述抗旱基因fmbhlh1的核苷酸序列如seq idno:1所示。

2.如权利要求1所述的抗旱基因fmbhlh1编码的蛋白质。

3.如权利要求2所述的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no:2所示。

4.一种敲除表达载体，其特征在于，包含所述权利要求1所述抗旱基因fmbhlh1基因敲除靶点。

5.一种重组菌，其特征在于，包含如权利要求4所述的敲除表达载体。

6.如权利要求1所述的抗旱基因fmbhlh1、权利要求2所述的蛋白、权利要求4的所述的敲除表达载体或权利要求5所述的重组菌在调控植物抗逆性中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述抗逆性为抗旱性。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，敲除植物中所述的抗旱基因fmbhlh1获得干旱敏感植株。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述敲除是通过构建fmbhlh1基因敲除表达载体，使用所述fmbhlh1基因敲除表达载体转化农杆菌，获得包含所述fmbhlh1基因敲除表达载体的农杆菌工程菌，将所述农杆菌工程菌转入植物实现。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述植物包括水曲柳。

技术总结
本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种影响水曲柳抗旱性的基因FmbHLH1及其编码的蛋白和应用。所述抗旱基因FmbHLH1的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明通过敲除水曲柳中的FmbHLH1基因发现，FmbHLH1基因能够帮助植物进行渗透调节，减少细胞死亡和膜脂质过氧化，降低ROS积累以保护植物，说明FmbHLH1基因具有抗旱功能。水曲柳FmbHLH1基因抗旱功能有关研究有助于创制抗旱水曲柳新种质，本发明研究成果为水曲柳抗旱性品种改良提供了依据，具有重要科学意义。

技术研发人员：及晓宇,李磊,国会艳,吴月亮,王玉成
受保护的技术使用者：沈阳农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6