[发明专利]玉米PILNCR1及其在调控和检测玉米耐低磷胁迫中的应用

说明书

本发明公开了玉米PILNCR1及其在调控和检测玉米耐低磷胁迫中的应用。本发明公开的玉米PILNCR1，是如下a1)至a4)中的任一种：a1)序列表中序列1的第1‑649位所示的RNA；a2)序列表中序列1所示的RNA；a3)与a1)或a2)限定的RNA具有75％或75％以上同一性的RNA；a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的RNA杂交的RNA。实验证明，PILNCR1可通过与miR399结合，从而抑制miR399对靶基因PHO2的剪切，进而通过降低PHO2的表达量调控植物的耐低磷胁迫能力，PILNCR1在植物适应低磷胁迫中起重要作用，可用于调控和检测植物适应低磷胁迫能力。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，玉米PILNCR1及其在调控和检测玉米耐低磷胁迫中的应用。

背景技术

磷是植物生长发育所必需的矿质元素之一，以多种形式参与光合作用、呼吸作用、酶促反应等植物体内重要的生理生化过程。尽管土壤中总的磷含量很高，但是磷常与土壤中的阳离子形成不溶性的化合物被固定于土壤中，这导致土壤中磷的生物有效性非常低。植物会通过复杂的形态变化、生理生化反应来减轻低磷胁迫造成的伤害。植物在遭受到低磷胁迫时植株会变得矮小，株高可作为评估植物耐受低磷胁迫能力的指标。目前在拟南芥和水稻中的研究表明miR399可以在转录后水平对其靶基因PHO2进行剪切，抑制了PHO2对下游底物PHT1的泛素化降解，促进磷酸盐的吸收和转运，从而参与植物适应低磷胁迫过程。

LncRNA(long non-coding RNA)是一类长度大于200nt，没有蛋白编码能力的RNA。lncRNA可从染色质重塑、转录调控及转录后加工等多个方面对基因进行调控。随着高通量测序技术的发展，在拟南芥、水稻、玉米、棉花等植物中发现了大量的lncRNA，但是这些lncRNA的功能尚不清楚。玉米是全球种植面积最广泛的粮食和饲料作物，关于玉米中lncRNA的研究目前多集中于通过转录组分析发现新的lncRNA，这些lncRNA的调控机制和相关生物学功能还有待于进一步深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何调控和检测玉米的耐低磷胁迫能力。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种LncRNA，其名称为PILNCR1，是如下a1)至a4)中的任一种：

a1)序列表中序列1的第1-649位所示的RNA；

a2)序列表中序列1所示的RNA；

a3)与a1)或a2)限定的RNA具有75％或75％以上同一性的RNA；

a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的RNA杂交的RNA。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的PILNCR1的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的PILNCR1的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要具有PILNCR1功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。

这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。

上述应用中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。