[发明专利]一种长链非编码RNA及其在调控植物耐低温中的应用

说明书

本发明公开了一种长链非编码RNA及其在调控植物耐低温中的应用。本发明所提供的长链非编码RNA，为如下任一：1)SEQ ID No.2所示RNA；2)将SEQ ID No.2所示序列经过一个或几个核苷酸残基的取代、缺失和/或添加且具相同功能的RNA；3)与1)或2)限定序列具99％、95％、90％、85％或80％以上同源性且具相同功能的RNA。本发明通过对Mt‑lncRNA86基因超表达株系与其野生型苜蓿R108进行比较研究，发现Mt‑lncRNA86超表达株系耐低温能力均高于野生型；表明Mt‑lncRNA86增强了植物耐低温胁迫的能力。本发明对于培育耐低温植物新品种具有重要意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，涉及一种长链非编码RNA及其在调控植物耐低温中的应用。

背景技术

对真核细胞中非编码RNA及其基因的发掘和功能研究，有可能揭示一个由非编码RNA介导的遗传信息传递方式和表达调控网络，从不同于蛋白质编码基因的角度注释和阐明基因组的结构与功能，深入阐明生命活动的本质和规律。非编码RNA是由基因组转录产生的一类不同于mRNA的遗传信息分子。本世纪初，以“人类基因组计划”为代表的研究工作揭示：编码蛋白质的基因约占人类基因组2％，而98％以上是功能未知的非蛋白质编码序列，其中可能蕴藏着数目巨大的非编码RNA基因。由于非编码RNA没有编码蛋白质的读码框架，在基因组中难以发现和鉴定。非编码RNA不仅广泛地存在于各种生物中，而且，随着生物复杂度的升高，基因组中的非编码序列的比例也相应增大，提示非编码RNA在生物进化过程中的重要意义。根据表达特征，非编码RNA被分为持家非编码RNA和调控非编码RNA。调控非编码RNA仅在生物体的特定组织和发育阶段表达，或者对应激环境产生应答反应后特异表达，这种特异表达调控着各种生物过程。长链非编码RNA(lncRNA)是指长度在200nt以上的调控非编码RNA，没有长的开放阅读框(ORF)，不具备编码蛋白质的功能，但是在特定的条件下有些lncRNA可以编码功能性寡肽。lncRNA的作用机制和生物学功能极其多样,通过影响其它RNA或蛋白质的稳定性来调节基因的表达，参与剂量补偿、基因组印记、X染色体失活等生物过程。哺乳动物中已发现了大量的lncRNA参与基因表达调控，在细胞周期调控、免疫监视和胚胎干细胞多能性等过程发挥作用。近期的研究证明，多种疾病与lncRNA的异常表达或突变相关。lncRNA的功能已经引起了人们广泛的关注，对lncRNA功能的研究已经成为目前分子生物学的研究热点和前沿。

豆科植物是重要的经济、能源和粮食作物。但是，大多数豆科栽培植物基因组大且结构复杂,缺乏有效的遗传转化体系,难以进行分子生物学分析。模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)又不能满足豆科生物学和基因组学研究的需要。一年生蒺藜苜蓿与大多数豆科植物遗传关系近，具有二倍纯合体、基因组小、生长周期短、易于人工繁殖和基因转化、已完成基因组测序等优点，使其成为豆科分子生物学研究的模式植物。然而，近年来利用蒺藜苜蓿的研究主要侧重于生物固氮分子机理的研究，对苜蓿抗逆分子机理的研究非常有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种长链非编码RNA及其在调控植物耐低温中的应用。

第一方面，本发明要求保护一种长链非编码RNA。

本发明所要求保护的长链非编码RNA，可为如下任一：

(a1)SEQ ID No.2所示的RNA；

(a2)将SEQ ID No.2所示的核苷酸序列经过一个或几个核苷酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的RNA；

(a3)与(a1)或(a2)所限定的核苷酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的RNA。

第二方面，本发明要求保护能够转录成所述长链非编码RNA的DNA。

进一步地，所述DNA可为如下中任一：