[发明专利]玉米核因子基因ZmNF‑YB3及其同源基因的应用

说明书

技术领域

本发明属植物生物工程育种领域，具体说，涉及一种玉米核因子基因ZmNF-YB3及其同源基因在培育抗逆特性改变植物中的应用。

背景技术

NF-Y(nuclear factor-y)是真核生物中普遍存在的一种转录因子复合物,由3个不同的亚基(NF-YA/CBF-B/HAP2、NF-YB/CBF-A/HAP3和NF-YC/CBF-C/HAP5)组成，并通过作用于其他调控因子的启动子来调节目的基因的表达。NF-YA是DNA序列特异性的亚基，结合到基因启动子区的核心五聚体核苷酸CCAAT基序(motif)上。NF-YB和NF-YC是分别在结构上类似组蛋白H2A和H2B的亚基。完整的NF-Y转录复合物与靶基因启动子中的CCAAT基序结合,调控靶基因的转录。NF-Y复合体能够作为一个转录激活因子或阻遏因子起作用，其与DNA的结合和转录调控活性也受到其它转录因子调节，后者通过与NF-Y亚基相互作用起作用。植物NF-Y可分为NF-YA、NF-YB和NF-YC三个家族，每家族有8～39名成员，出现了结构和功能的多样化，形成复杂的基因家族，而且每个家族不同成员参与了不同基因表达的调控。

植物NF-Y基因功能初步研究揭示，三个NF-Y家族的基因均有成员参与了植株生长发育调控或植物与微生物相互作用，以及对逆境胁迫的响应。在进化过程中一些亚家族成员形成了参与不同发育途径和代谢过程的特殊功能，如胚胎发育调控、根系发育和开花时间控制、内质网应激调节、干旱胁迫响应、微生物感染及固氮根瘤形成等，在植物生长发育调控中起关键作用。日益增多的证据表明，基于功能的专一性，至少有两类植物NF-Y蛋白质存在：第一类表现较多的非专一性功能，在几个不同组织或不同生理条件下均出现表达，参与NF-Y和其它TF伙伴的合作，可能在基因表达的精细调节方面有重要作用或参与多条代谢及发育途径的调控，在植物对生长环境响应和生长发育调整中扮演着不可替代的角色；第二类蛋白表达时空及强度精准，在特定的过程中起关键作用，很可能通过与特定的转录因子相互作用发挥其特异的调控作用。植物NF-Y家族成员的功能在抗旱、耐盐性状上也有重要作用，过表达AtNF-YB1和ZmNF-YB2能够增强植物抗旱性。

玉米NF-Y家族基因数量大，检索玉米基因组序列，发现玉米NF-YB成员28个。这些NF-Y家族基因的功能研究尚处起步阶段，只见到玉米ZmNF-YB2基因过表达提高了植株的耐旱性的研究报道和孟山都公司申请的专利。

发明内容

针对目前的研究现状，本发明提供了一种玉米核因子基因ZmNF-YB3及其同源基因在培育抗逆特性改变植物中的应用。

本发明所述的玉米核因子基因ZmNF-YB3，其特征在于：所述基因的核苷酸序列为以下序列之一：

(1)ZmNF-YB3的cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示；

(2)与(1)中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列至少80％同源的序列；或与(1)中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列至少70％同源的序列。

上述的玉米核因子基因ZmNF-YB3的cDNA的核苷酸序列优选如SEQ ID No.1所示的序列；其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的序列。

本发明所述玉米核因子基因ZmNF-YB3在培育抗逆特性改变植物中的应用。本发明ZmNF-YB3基因通过基因表达调控来参与植物抗逆过程，对于培育高产的转基因农作物具有重要意义。

本发明所述的玉米ZmNF-YB3/GRMZM2G384528基因是从玉米cDNA中克隆，其方法是从玉米基因组中鉴别ZmNF-YB3序列并克隆，以全长部分序列与植物启动子融合(以正义或反义形式)，产生融合基因或RNAi结构，然后将融合基因或RNAi结构插入到植物表达载体中，采用转基因技术将重组基因或RNAi结构导入植物细胞，获得转基因植株；通过检测转基因表达和对植株进行性状鉴定，从中筛选出目标性状明显改变的转基因植株及其后代，创造出在植物育种中具有应用前景的新种质和新品种。具体方案如下：

ZmNF-YB3基因的表达分析