[发明专利]甘蓝型油菜核转录因子NF-YA基因BnNF-YA3及其应用

说明书

本发明公开了甘蓝型油菜核转录因子NF‑YA基因BnNF‑YA3及其应用。该甘蓝型油菜核转录因子NF‑YA基因BnNF‑YA3，具有如SEQ ID NO.1所示的CDS序列。其编码的蛋白质具有如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列。所述的甘蓝型油菜核转录因子NF‑YA基因BnNF‑YA3过表达植株对盐、干旱和ABA处理表现出敏感,说明BnNF‑YA3参与植物的非生物胁迫调控过程。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种甘蓝型油菜核转录因子NF-YA基因BnNF-YA3及其应用。

背景技术

干旱、高盐等非生物逆境是影响植物生长和农作物产量的主要逆境因素。所以人们长期以来一直在寻找有效措施来培育能够抵抗非生物胁迫和在各种逆境下生长的农作物。随着分子生物学的发展，利用基因工程改良农作物抗逆基因，培育具有抗逆能力的新品种成为一种可行性方案。

每一个生物个体体内的基因表达都是受到时空限制和外界刺激引发的并被严格调节和控制的。转录因子(Transcription Factor)又称为反式作用因子，是指那些具有同真核生物基因启动子中的顺式作用元件特异性结合活性的蛋白质，它是由转录因子基因编码的。真核生物体内调控基因表达的是被称为转录因子的一类蛋白质，它可以激活下游相关基因的转录。利用激活抗逆基因的转录因子改良和增强植物的综合抗逆性成为一种很有潜力的方法。

最初在植物中报道NF-Ys基因可以追溯到上世纪九十年代(Albani and Robert1995；Edwards et al.1998；Kusnetsov et al.1999；Li et al.1992)。NF-Y(Nuclearfactor Y)是一类转录因子，属于CCAAT框结合因子家族即CBF(CCAAT box bindingfactor)并存在于高等的真核生物中，它也被称为HAP(Heme-associated proteins)(Laloum et al.2012)：它由三个亚单位组成，分别是NF-YA(动植物)/CBF-B(丝状真菌)/HAP2(酵母)、NF-YB/CBF-A/HAP3及NF-YC/CBF-C/HAP5(Mantovani 1999)。这三个亚单位能形成三聚合的复合体，该复合体能与下游基因启动子区域顺式作用元件CCAAT框结合，从而调控其表达(Sinha et al.1996b)。在真菌和动物中，每个亚基一般均是由一个单独的基因编码；然而，在植物中，不管是单子叶植物还是双子叶植物，均是多个序列相近的基因编码一个亚基的，从而形成一个基因家族(Petroni et al.2012)。

NF-YA(CBF-B或HAP2)是转录调控因子NF-Y的一个亚基，它与另外两个亚基NF-YB、NF-YC组成异源三聚体，共同结合于下游基因的CCAAT框上，从而激活或抑制基因的表达(Romier等,2003)。CCAAT-box一般位于启动子转录起始位点(TSS)上游-60～-100bp处，是启动子中的基本调控元件之一(Mantovani,1999)。NF-Y是非常保守的一类转录调控因子，每个亚基都有其特定的保守区域。NF-YA的保守区域位于C端，该区域负责与DNA序列结合，引导NF-YB/NF-YC异源二聚体结合于CCAAT-box(Li等,1992)。关于NF-Y异源三聚体的组装，一种可能的组装过程：首先NF-YB与NF-YC结合形成异源二聚体，接着NF-YA再同异源二聚体结合形成完整的NF-Y，最后转录调控因子NF-Y与下游基因的CCAAT框结合(Ronchi等,1995,Sinha等,1995)。研究发现在拟南芥中，NF-YA与CO的蛋白结构相似。CO同样可以与NF-YB、NF-YC结合形成一个三聚体，该三聚体结合于FT基因的启动子中的CCAAT框上，并激活FT基因的表达。当对NF-YA过表达时，植物会表现出FT基因被抑制的现象。这说明在植物体内NF-YA与CO是相互竞争的关系，大量表达的NF-YA会竞争性地与NF-YB/NF-YC异源二聚体结合，从而造成CO的脱靶，进而抑制了FT基因的表达。

发明内容

本发明的目的是提供一种甘蓝型油菜基因核转录因子NF-YA基因BnNF-YA3及其应用。