[发明专利]烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1及其应用

说明书

本发明属于农业基因工程技术领域，具体涉及一个烟草响应亚适低温和氮丰缺的基因NtSNR1及其应用。该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；适量供氮时，正常生长温度下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温下则其表达量明显上调；较高浓度供氮时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温胁迫的延长以及随正常温度下生长的延时而受到很显著诱导。因此，通过观测该基因的表达水平变化，可能有效的预测植物所处的生长温度与氮营养的情况。本发明在烟草中首次鉴定到NtSNR1基因，可用于分子辅助育种，筛选亚适低温下涉及氮利用的烟草品种，同时也为研究植物氮的吸收与利用提供了一种新的分子靶标和研究材料。

技术领域：

本发明属于农业基因工程技术领域，具体涉及一个烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSNR1及其应用。

背景技术：

烟草是我国的重要经济作物，合适的氮营养对提高其产量和品质具有重要作用。已有研究表明，分子辅助育种是一种以缩短育种周期、提高育种品质为目的的有效育种手段，在多种作物如水稻、玉米中均已得到初步的实践验证。随着测序成本和数据分析挖掘成本的降低，利用高通量RNA测序已成为检测和定量转录组基因表达的最常见方式。本发明鉴于RNA测序技术，发现了一个全新的或功能信息未知的烟草独有的基因，其在烟草生长响应氮素营养和亚适低温中应扮演着重要角色，有望为烟草分子辅助育种提供有潜在应用价值的相关技术工具或遗传学靶标。

发明内容：

本发明的首要目的是提供一个全新的或功能信息未知的烟草响应亚适低温及氮丰缺的基因NtSNR1。

烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1，其cDNA序列如SEQ ID No.1所示。此序列是基于对烟草(K326)的二代测序(RNA sequencing)分析并通过PCR克隆及序列测定后获得的。

所述的烟草亚适低温及氮丰缺响应基因NtSN1，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的基因序列；所述的类似功能包括表达响应亚适低温及氮丰缺的基于三联密码推演出的多肽或者蛋白序列。

所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。

所述的烟草响应亚适低温及氮丰缺的基因NtSNR1，所述的亚适低温及氮丰缺响应具体包括：

(1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；

(2)培养基质正常供氮2.5-3.5mM时，正常温度22-28℃下，NtSNR1在叶片中的表达量较低，但在亚适低温15-18℃下则其表达量明显上调；

(3)培养基质高浓度供氮4.5-5.5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15-18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度22-28℃下生长的延时而受到显著诱导。

进一步地：

(1)该基因在叶片中的相对表达量显著高于在根系中的表达；

(2)培养基质正常供氮3mM时，正常温度25℃下，NtSNR1在叶片中的表达量低，但在亚适低温15-18℃下则其表达量上调；

(3)培养基质高浓度供氮5mM时，该基因在叶片中的表达量随植物受亚适低温15-18℃胁迫时间的延长，以及随正常温度25℃下生长的延时而受到诱导。

本发明的第二个目的是亦提供了上述烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1表达的多肽或者蛋白质的翻译/推演序列(deduced amino acid sequence)，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

所述的烟草响应亚适低温及氮丰缺基因NtSNR1表达的多肽或者蛋白，还包括相似性不低于95％的具有类似功能的氨基酸序列；所述的类似功能包括能使烟草对亚适低温及氮丰缺的响应。

所述的亚适低温及氮丰缺响应适用于植物，尤其是烟草。