[发明专利]一种拟南芥基因RNB的应用

说明书

技术领域

本发明属于基因技术领域，具体涉及一种拟南芥基因RNB的应用。

背景技术

低温是限制农作物产量的重要环境因素之一，低温胁迫按照温度情况和植物受害情况可以分为两种类型，第一种称冷害，是指温度高于0℃的低温伤害；第二种称为冻害，为温度低于0℃的低温伤害。低温胁迫通过抑制植物基因的表达而影响植物代谢反应，同时冷害会使植物细胞受到渗透胁迫、氧化胁迫。温带作物如冬小麦、油菜具有一定的耐冷性，通过低温驯育可以增加这些作物的抗冷性。但是热带及亚热带的一些作物如水稻、玉米、大豆、棉花、番茄对低温胁迫敏感，并且不具备低温驯育的能力。值得注意的是这些不耐冷的作物是最主要的粮食和经济作物，低温胁迫会造成这些作物减产减收，并影响它们的地理纬度分布。

研究人员在植物中进行遗传筛选和图位克隆发现一组受到低温诱导的基因，这组基因的启动子区域具有多拷贝的DRE/CRT顺式元件，因这些启动子含有CCGAC核心序列，故被命名为CRT结合蛋白（CRT/DRE2 binding factor，CBFs）又被称为DRE结合蛋白，CRT/DRE结合蛋白由三个基因CBF1、CBF2、CBF3编码。其中CBF1与CBF3基因在低温条件下能够被瞬时诱导，CBF2基因具与CBF1和CBF3基因不同的功能，能够负调控CBF1和CBF3基因。在拟南芥中过表达CBF3基因会提高脯氨酸及还原性糖含量，因此会提高植物的耐冷性。

对植物耐冷相关的CBF基因的上下游调控网络已有一些报道，ICE1是一个MYC型的碱性螺旋-环-螺旋转录因子，能够结合CBF3基因启动子区域，ICE1基因对CBF3基因在低温下诱导表达非常重要。ice1突变体在低温胁迫时，其CBF3基因表达水平较野生型低，同时该突变体对低温胁迫敏感。MYB15基因编码R2R3类型的MYB转录因子，MYB15蛋白能够和ICE1结合，在低温胁迫条件下负调控CBF基因。myb15突变体在低温胁迫条件下，其CBFs基因表达量较野生型植株高，myb15突变体具有一定的耐冷性。过表达MYB15基因会使植株在低温情况下CBFs的表达水平降低，同时也使植物对低温敏感。HOS1基因编码一个RING finger E3泛素连接酶，HOS1基因能够负调控CBF2和CBF3基因。SENSITIVE TO FREEZING6是核定位蛋白，位于CBF基因下游参与拟南芥的低温驯育过程，该基因突变后植物耐冷性降低，并且冷诱导基因表达量下降，这些基因组成了植物经典的CBF-COR-ICE路径。另外研究表明乙烯信号路径可以通过使CBFs基因表达下调来负调控植物的抗冷性。