[发明专利]油菜转录因子BnWRKY184、克隆方法、载体、宿主细胞及应用

说明书

本发明属于植物分子生物学技术领域，具体涉及一种油菜转录因子BnWRKY184、克隆方法、载体、宿主细胞及用于制备与木质素相关转基因植物的应用。所述油菜转录因子BnWRKY184的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，核苷酸序列长度为645bp，氨基酸序列长度为215个氨基酸。本发明提供油菜转录因子BnWRKY184具有负调控作用，可以直接过量表达抑制植物木质素和纤维素合成基因的表达从而阻碍它们的生物合成，抑制厚壁组织发育，降低木质化程度，为后续改造油菜木质素和纤维素含量、菜用油菜、饲用油菜和绿肥油菜育种提供理论依据和相关基因。

技术领域

本发明属于植物分子生物学技术领域，具体涉及一种油菜转录因子BnWRKY184、克隆方法、载体、宿主细胞及应用。

背景技术

油菜是我国第一大油料作物，国产菜籽油占国产油料作物产油量的55％以上，发展油菜生产对维护国家食用油供给安全具有重要的战略意义。近年来，我国油菜科技工作者的大量研究充分证明了油菜的多功能利用价值。以油用为主，因地制宜地拓展饲用、肥用、菜用、花用、蜜用等功能，能够大幅提高油菜种植效益。随着“双低”油菜的大面积推广，油菜茎、叶可做为蔬菜食用。油菜菜薹是口感很好的蔬菜：研究表明十字花科蔬菜具有较好的防癌抗癌效果，油菜同属十字花科芸薹属，油菜薹作为蔬菜食用，香甜可口、营养丰富，研究表明：油菜菜薹含有大量的胡萝卜素(0.038g/kg)、维生素C(43.8mg/100g)和a-维生素E(mg/100g)等，其含糖量在9-12％之间。油菜也可以作为青饲料，现在科学家也培育出了作为青饲料的油菜品种。研究表明：饲料油菜蛋白质含量与豆科牧草相当，其他营养成分也较高。利用双低饲料油菜喂养牛，在饲喂2个月后，双低饲料油菜组较青稞秸秆组每头牛增重19-22公斤，多增重70.37-78.57％；利用青饲料喂羊也有利于育肥，羊能提早3-4个月出栏，大大降低了成本。因此，利用冬前2-3个月的农田空闲时间复种饲料油菜，青饲料收入400-500元，加上饲养增值，增收近1000元/亩。同时，复种饲料油菜使大面积裸露土地增加2-3个月的绿色覆盖期，保护水土，生态效益显著。

食用油菜、饲用油菜和肥用油菜均要求木质素和纤维素含量要低，这样一方面食口性好，另一方面易消化和降解。因此，降低食用油菜、饲用油菜和肥用油菜均木质素和纤维素含量具有非常重要的意义。

木质素是维管植物次生细胞壁的重要组分之一，具有重要的生物学功能。木质素分子与细胞壁中的纤维素、半纤维素等多糖分子相互交联，增加了植物细胞和组织的机械强度，其疏水性使植物细胞不易透水，利于水分及营养物质在植物体内的长距离运输。然而木质素的存在也给人类的生产实践带来诸多负面影响，如蔬菜中的木质素过多会影响食口性和消化性，饲草中的高木质素含量则影响牲畜的消化吸收，降低了饲草的营养价值；过高的木质素含量也影响了人类对生物质能源的发酵利用，绿肥中纤维素过多会使得降解周期加长，影响土壤的肥力效果。因此，利用基因工程改造植物木质素的含量意义重大。

WRKY家族是植物特有的转录因子，主要参与并调控植物生长发育、形态建成、代谢调控和抗逆信号转导途径建立。WRKY家族转录因子具有相同的结构特征，N端都有包含WRKYGQK七肽序列的WRKY结构域，C端则含有C2H2-或C2HC-类型的锌指结构。根据这些特点，WRKYs可以分成三个家族：第Ⅰ家族含两个WRKY结构域和两个C2H2锌指结构，第Ⅱ家族含一个WRKY结构域和一个C2H2锌指结构，第Ⅲ家族含一个WRKY结构域和一个C2HC锌指结构。在拟南芥中，NAC、MYB以及WRKY类转录因子都参与了对木质素生物合成的调控。AtWRKY12可与AtNST2的启动子区结合并对其表达进行负调控；AtNST1和AtNST2在调控花药壁的次生壁的增厚中功能有冗余。研究油菜BnWRKY184基因在植物茎秆木质素中的作用，为后续改造油菜木质素和纤维素的含量具有重要意义。

发明内容