[发明专利]一种与芹菜非生物胁迫响应相关的AgHAT4基因序列及其应用

说明书

HD‑Zip是高等植物特有的一类转录因子，在植物应对环境胁迫中起着重要的调节作用，HAT4是该转录因子家族中的一员。本专利从芹菜中克隆得到AgHAT4基因。该基因开放阅读框长为900bp，编码299个氨基酸。AgHAT4编码的蛋白属于亲水性蛋白。HAT4与同属伞形科的胡萝卜HAT4进化关系最近，具有高度保守性。荧光定量表达分析表明AgHAT4基因在芹菜叶柄中的表达量最高，根中次之，叶片中表达量最低。与对照相比，经不同非生物胁迫处理后‘六合黄心芹’中AgHAT4基因的表达量均下调；在盐胁迫条件下‘文图拉’和‘六合黄心芹’中AgHAT4基因的表达有着相似的变化趋势。本发明利用聚合酶扩增技术从芹菜中克隆获得芹菜AgHAT4基因，该基因与芹菜植株应对非生物胁迫有关。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，涉及植物的一个AgHAT4基因及其应用。本发明从芹菜品种‘六合黄心芹’和‘文图拉’中获得一个与逆境响应相关的基因AgHAT4，该基因能够应用于芹菜的逆境响应途径研究和应用。

背景技术

芹菜(Apium graveolens L.)是伞形科(Apiaceae)芹属一年或多年生的草本植物，富含类胡萝卜素、维生素和芹菜素等营养成分，具有极高的药用价值。芹菜在我国栽培面积极大，栽培历史悠久。‘六合黄心芹’是源自南京市六合区的优良地方品种，植株黄绿色，叶片肥大，叶柄光滑发亮。‘文图拉’引种自美国，植株高大，品质脆嫩，抗病性强，产量高。

芹菜在我国种植面积广泛，其生长过程中常常遭遇各种非生物胁迫，从分子水平上探索芹菜对非生物胁迫的响应机制具有重要意义。

基因在生物体的生命活动中发挥着复杂且重要的调控作用，其中转录因子是必不可少的一类调控基因。HD-Zip作为高等植物特有的一类转录因子，有调节植物发育进程和响应外界环境胁迫的作用。各种环境胁迫也对植物HD-Zip转录因子基因的表达存在不同程度的诱导作用(Song A et al.，Genes，2016，7(5).)。研究表明，HD-Zip转录因子主要通过调节目标基因启动子发挥作用，从而参与生物体的发育过程(Li L et al.，MolecularPlant Breeding，2018，16(03)：781-790.)。HD-Zip转录因子具有其家族特有的同源异型域和亮氨酸拉链结构域，且在植物发育过程中起到非常重要的作用(Wang H et al.，Genetic，2013，35(10)：1179-118813；Shen W B et al.，Chemistry of Life，2003，(05)：387-389.)。已有研究发现，HD-Zip转录因子参与光信号转导、叶片发育和细胞代谢等过程，其4个亚家族也已被证明有着各自的结构和功能，且能相互作用形成互作网络(Li L etal.，Molecular Plant Breeding，2018，16(03)：781-790.)。其中HD-Zip II蛋白的功能为介导植物对环境改变的应答并调节植物发育过程，且HD-Zip II亚家族与植物对非生物胁迫产生应答紧密相关(Harris J C et al.，New Phytologist，2011，190(4)：823-837；DEZAR C A et al.，Transgenic Research，2005，14：429-44.)，HAT4是该转录因子家族中的一员。

发明内容

本发明提供了一种芹菜AgHAT4基因制备方法和用途。所获得的AgHAT4基因有利于深入了解芹菜逆境响应途径和AgHAT4响应机制。

附图说明

图1.芹菜AgHAT4基因的核苷酸及其编码的氨基酸序列

图2.芹菜AgHAT4氨基酸序列的保守域预测

图3.芹菜与其他物种中HAT4氨基酸序列的多重比对

图4.芹菜与其他植物中HAT4蛋白的系统进化树

图5.AgHAT4氨基酸序列的疏水性/亲水性分析