[发明专利]一种miRNA、miRNA的前体、以及它们的编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种miRNA、miRNA的前体、以及它们的编码基因和应用。

背景技术

低温冷害严重影响植物生长发育及作物产量，已经成为农作物生产的重要限制因子。作为一种冷敏感型农作物，水稻从种子发芽到成熟的整个生长发育期间都极易受到冷害威胁，严重时致水稻减产30％-40％。因此，解决水稻冷害问题对于提高水稻产量、品质，促进水稻产区的经济发展具有重大的战略意义。随着分子生物学的飞速发展和转基因技术的日趋成熟，通过转基因分子育种培育耐冷转基因水稻已成为可能。

miRNA(microRNA，微小RNA)是一类在生物体中广泛存在的长度约为20-24nt的内源单链非编码小分子RNA。近年来大量研究表明，miRNA通过完全/不完全与靶mRNA3’UTR互补结合抑制靶mRNA的翻译或直接介导靶mRNA的降解，进而调控植物生长发育以及逆境胁迫应答等众多重要生物学过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种miRNA、miRNA的前体、以及它们的编码基因和应用。

本发明保护一种miRNA，如序列表的序列2所示。编码所述miRNA的基因也属于本发明的保护范围。含有编码所述miRNA的基因的DNA分子也属于本发明的保护范围。含有编码所述miRNA的基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

本发明还保护一种RNA(miRNA的前体)，如序列表的序列1所示。编码所述RNA的基因也属于本发明的保护范围。含有编码所述RNA的基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

含有编码所述miRNA的基因的DNA分子也属于本发明的保护范围。含有编码所述miRNA的基因的DNA分子具体可如序列表的序列3自5’末端第9-387位核苷酸所示。含有序列表的序列3自5’末端第9-387位核苷酸所示的DNA分子的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。所述重组质粒具体可为在pCAMBIA330035Su载体中插入序列表的序列3自5’末端第9-387位核苷酸所示的双链DNA分子得到的重组质粒pCAMBIA-pre-miR1868。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是将编码所述miRNA的基因、编码所述RNA的基因或序列表的序列3自5’末端第9-387位核苷酸所示的双链DNA分子导入目的植物，得到耐冷性高于所述目的植物的转基因植物。所述方法具体可为：将重组质粒pCAMBIA-pre-miR1868导入目的植物，得到耐冷性高于所述目的植物的转基因植物。所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻，如水稻品种“空育131”。

所述耐冷性高具体可体现为如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)中的至少一种：

(Ⅰ)在低温环境中，所述转基因植物的存活率高于所述目的植物；

(Ⅱ)在低温环境中，所述转基因植物地上部分的游离脯氨酸含量高于所述目的植物；

(Ⅲ)在低温环境中，所述转基因植物叶片的可溶性糖含量高于所述目的植物；

(Ⅳ)在低温环境中，所述转基因植物叶片的电导率低于所述目的植物。

以上任一所述低温环境具体可为4℃环境。

本发明还保护编码所述miRNA的基因、编码所述RNA的基因或序列表的序列3自5’末端第9-387位核苷酸所示的双链DNA分子在培育耐冷植物中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻，如水稻品种“空育131”。

本发明对于培育耐冷植物，从而增加植物产量具有重大价值。

附图说明

图1为miR1868的相对表达量。

图2为重组质粒的构建流程示意图。

图3为PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图。

图4为重组质粒pCAMBIA-pre-miR1868的部分元件示意图。

图5为再生植株PCR鉴定的部分结果。

图6为PCR阳性植株Southern Blot鉴定的结果。

图7为转基因水稻株系中miR1868的相对表达量。

图8为转基因水稻的耐冷性分析的结果。

图9为转pre-miR1868水稻冷胁迫下生理指标的测定的结果。

具体实施方式