[发明专利]miRNA PtomiR6443在调控木质素S/G值中的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及miRNAPtomiR6443在调控木质素S/G值中的应用，所述miRNAPtomiR6443的核糖核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。该miRNAPtomiR6443的干扰抑制载体转化毛白杨植株后，能够特异性调控毛白杨中的木质素的S/G值，提高木质素的可降解性，进而降低了在造纸时降解木质素的成本，减少了造纸行业的环境污染问题，同时也降低了在新能源领域时对木质素的降解成本。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及miRNA PtomiR6443在调控木质素S/G值中的应用。

背景技术

杨树(Populusspp.)是世界范围内最广泛种植的速生树种，是重要的造纸原料和建筑用材，同时是生物能源产业的重要原料(Wang et al.,2012)。在杨树的开发利用中，木质素(Lignin)的存在直接影响了其生产成本(Baucheret al.,2003)。然而，木质素也是一种非常丰富的可再生资源。

木质素主要分为S型、G型和H型木质素，分别由香豆醇、松柏醇和芥子醇单体聚合产生。在木本植物(包含杨树)中，H型木质素含量极低，木质素主要由S型和G型木质素组成。其中，G型木质素苯环的C-5位置处于游离状态，可与其它基团交联形成稳定的C-C键， S型木质素苯环的C-5位置为甲氧基，不能形成C-C键，连接比较疏松，相对于G型来说， S型更容易被降解。因此，S/G比值可反映木质素脱除的难易程度，S/G比值越高，木质素就越容易被脱除，提高木质素单体的S/G值，能够极大提高杨树中木质素的可将降解性。在处理新能源生产中需预处理降解木质素；在造纸时也要先去除木质素成分(Yang and Wyman,2004)。因此，研究杨树体内木质素生物合成的调控机制，提高木质素单体的S/G 值，使木质素更易于脱除和降解，在生产上有利于更好地利用木质纤维，具有重大的科学意义和产业前景。

目前对木质素合成的调控方式的认识主要还是局限在转录因子相关的范畴，而对于表观遗传调控机制，如DNA甲基化、组蛋白修饰以及miRNA介导的基因沉默在木质素合成途径中的影响还很少涉及。miRNA是一种非编码RNA，长度约为21个核苷酸，主要来自于基因间隔区，由单链的前体在细胞中形成独特的发夹结构，其广泛存在于动植物细胞中，并在植物生长发育和对外界胁迫刺激响应相关的过程中扮演着重要的调控角色，如发育调控和环境应激反应等(Chen，2012)。2013年，Lu等报道发现杨树的miR397a能够特异的抑制漆酶编码基因PtrLAC1/2/18/26/30的表达，降低植株中的聚合木质素的总量(Lu et al., 2013)。

发明内容

本发明提供miRNA PtomiR6443在调控木质素S/G值中的应用，该miRNAPtomiR6443 的干扰抑制载体转化毛白杨植株后，能够特异性调控毛白杨中的木质素的S/G值，提高木质素的可降解性。

特异调控木质素S/G值的miRNA PtomiR6443在调控木质素S/G值中的应用，所述PtomiR6443的核糖核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

上述PtomiR6443的反义链在调控木质素S/G值中的应用，所述反义链的脱氧核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

表达PtomiR6443的反义链的载体在调控木质素S/G值中的应用，所述载体为干扰抑制载体。

优选的，所述干扰抑制载体包含脱氧核苷酸序列I，所述核苷酸序列I包含一段含有 CTA插入位点的PtomiR6443的反义链，其序列如SEQ ID No.3所示。

优选的，所述核苷酸序列I还包含另一段含有CTA插入位点的PtomiR6443反义链，两段PtomiR6443的反义链之间通过spacer连接，spacer的脱氧核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。

优选的，所述脱氧核苷酸序列I为STTM6443，其脱氧核苷酸序列如SEQ ID No.5所示。