[发明专利]毛果杨PtHSFA4a基因及其氨基酸序列和应用

说明书

毛果杨PtHSFA4a基因及其氨基酸序列和应用，它涉及一种毛果杨PtHSFA4a基因及其氨基酸序列和应用。其目的是提供毛果杨PtHSFA4a基因及其氨基酸序列和应用。毛果杨PtHSFAa基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示；氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO：2所示。该基因可以提高植物在高Zn胁迫下抗逆能力上的应用。本发明利用农杆菌介导法在拟南芥中过表达该基因，获得的拟南芥转基因株系有效地提高了植物对高Zn胁迫下的耐受性的特征。通过本发明可培育出抗高Zn的转PtHSFA4a基因的新品种，对林木分子育种的新品种培育方面具有重要的理论及实际意义。本发明应用于林木分子育种领域。

技术领域

本发明涉及一种毛果杨PtHSFA4a基因及其氨基酸序列和应用。

背景技术

随着社会经济发展，环境污染日趋严重，原有的森林树种将会遇到与自然选择下有重大不同的环境胁迫压力。为保障人类生存环境和生活质量不再劣化，人类必须学会协助林木去更好更快地适应所遇到的各种随人类社会现代化而加剧和新出现的环境胁迫因素。由于林木生长周期长,遗传杂合性高，遗传机理不明，利用常规育种手段往往难以满足不同目的定向培育树木新品种的要求。近年来生物技术的发展以及分子育种研究的兴起，为利用基因工程手段改良林木、加速林木新品种的选育奠定基础。在植物抗逆分子育种中，作为一个转录因子可以调控多个与同类性状有关的基因的表达，与导入或改良个别功能基因相比，导入或改良一个转录因子是提高作物抗逆性更为有效的方法和途径。因此，研究抗逆相关的转录因子的调控机制对于研究植物的抗逆机理进而培育出抗逆性强的植物具有重要意义。毛果杨做为一个遗传背景清楚的模式植物，为林木遗传改良提供了很好的原材料。

锌(Zn)作为植物体内多种关键酶的辅因子，参与植物蛋白结合、酶活性的调节、转录水平调控、翻译水平调控及信号转导等生命活动，是植物生长发育所必需的微量元素之一。但是，Zn过量也会影响植物的正常生长发育，严重时甚至会导致植株死亡。研究发现，植物和其他生物主要通过对Zn的螯合、外排、隔离以及活性氧(ROS)清除等途径防御锌诱导的损伤。植物Zn抗性的分子机制主要集中在Zn转运子的研究上。而对其转录因子调控植物中重金属、特别是Zn解毒的作用机理研究的很少。

热激转录因子(HSFs)是一个重要的响应非生物胁迫的转录因子家族，在植物抗逆环境中发挥着十分重要的作用。是生物体在热胁迫和其他胁迫条件下基因转录激活信号转导通路中的重要成员。对于HSFs对重金属的抗逆调节，目前只发现水稻和小麦的HSFA4a基因特异性地参与对镉(Cd)胁迫的应答，在植物中还没有发现HSFs基因对其他重金属胁迫有特异性的抗性。

发明内容

本发明提供一种毛果杨基因及其氨基酸序列和应用。

本发明毛果杨PtHSFAa基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。

本发明编码毛果杨PtHSFAa基因的氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO：2所示。

本发明毛果杨PtHSFAa基因的应用是指在提高植物在高Zn胁迫下抗逆能力上的应用。

本发明公开了毛果杨中的PtHSFA4a转录因子的应用，本发明利用农杆菌介导法在拟南芥中过表达该基因，获得的拟南芥转基因株系有效地提高了植物对高Zn胁迫下的耐受性的特征。在高Zn胁迫下对PtHSFAa转基因拟南芥株系和WT(野生型拟南芥株系)的细胞的受损情况、生理指标进行了观察，发现在高Zn胁迫下转基因株系细胞受损程度明显低于WT并且生理指标的结果也验证了PtHSFA4a基因的过表达株系抗逆能力明显高于WT。通过本发明首次发现HSFs特异性的提高植物在高Zn胁迫下的抗性，可培育出抗高Zn的转PtHSFA4a基因的新品种，对林木分子育种的新品种培育方面具有重要的理论及实际意义。

附图说明

图1为毛果杨HSFA4a基因PCR产物的胶回收电泳图谱，M为DL2000DNAMarker，1～5为PCR产物；