[发明专利]一种毛竹衰老相关NAP转录因子及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种毛竹衰老相关转录因子PheNAP8及其编码基因与应用，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其蛋白序列如SEQ ID NO.2所示。通过对毛竹PheNAP8基因的克隆、表达以及拟南芥的异源转化，发现过表达PheNAP8的转基因拟南芥植株出现显著的生长发育迟缓，提前衰老的表型，表明该基因在毛竹衰老调控和育种中具有重要作用，可作为毛竹易衰老品种的筛选鉴定，适于产业化应用。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种毛竹衰老相关NAP转录因子及其编码基因与应用。

背景技术

毛竹的开花衰老、退笋衰老、笋采后的快速衰老均能引起严重的经济损失和生态问题，目前对于毛竹的衰老现象和衰老机制研究极少，衰老调控机制更不清楚。毛竹属于多年生、木质化的草本植物，其衰老类型除常见的个体衰老、器官衰老和渐进衰老外，还存在群体衰老、林分衰老和退笋衰老，毛竹的各种衰老过程相互重叠。毛竹生物学特性和衰老类型的特异性与复杂性增加了对毛竹衰老机理研究的难度。

NAC转录因子家族是植物特有的最大的转录因子家族之一。Aida等于1997年首次报道了NAC结构域(Aida et a1.,1997)，取矮牵牛NAM基因、拟南芥ATAF1/2和CUC2基因首字母而命名为NAC。NAP转录因子是作为控制花发育的AP3/PI的靶基因被Sablowski和Meyerowitz于1998年发现的，进一步分析其序列确定其属于NAC家族，最终将其命名为NAP(NAC-Like,Activated by AP3/PI)，其在植物的生长发育、整株衰老和器官衰老调控方面具有至关重要的作用。NAP作为一个重要的衰老相关基因，已经在不同的物种中被发现和确定参与衰老调控，如：AtNAP(拟南芥)、OsNAP(水稻)、HvNAC005(大麦)、BeNAP(金丝慈竹)、SiNAC1(谷子)、GhNAP(棉花)、SINAP2(番茄)、CsatNAP(番红花)和TaNAM-B1(小麦)(Uauy etal.,2006；Kalivas et al.,2010；Chen et al.,2011；Christiansen et al.,2014；Fan etal.,2015；Ren et al.,2017；Balazadeh et al.,2018)。

然而有关NAP亚家族基因调控衰老的研究多集中在一年生的模式植物或农作物上。毛竹属于多年生、木质化的草本植物，其衰老类型除常见的个体衰老、器官衰老和渐进衰老外，还存在群体衰老、林分衰老和退笋衰老，毛竹的各种衰老过程相互重叠，显著区别于其他种类的一年生植物或作物。此外，毛竹生物学特性和衰老类型的特异性与复杂性增加了对毛竹衰老机理研究的难度。因此目前对于毛竹的衰老现象和衰老机制研究极少，衰老调控机制更不清楚，且有关NAP成员在毛竹衰老方面的研究也仅限于进化分析和基因PeNAC1(NAP亚家族成员)的克隆，缺乏调控功能解析。因此挖掘毛竹衰老相关的NAC(PheNAP)基因资源，研究PheNAP基因对毛竹衰老调控机理，有助于建立调控衰老的方法，还将为毛竹抗逆遗传改良和分子育种奠定基础。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的是提供在毛竹不同衰老过程显著上调表达的基因分析和鉴定；

本发明的第二目的是提供一种毛竹衰老相关NAP转录因子、编码基因及其应用；

本发明的第三目的是提供一种基于毛竹衰老相关NAP转录因子的转基因制备方法；

本发明的第四目的是提供一种基于毛竹衰老相关NAP转录因子的易衰老品种的检测或鉴定方法。