[发明专利]小麦产量杂种优势相关调控基因TalncRNA1809及其应用

说明书

本发明属于农业生物领域，具体涉及小麦产量杂种优势相关基因TalncRNA1809和应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，对改良提高产量、加速高产分子育种进程具有十分重要的理论和实际意义。

技术领域

本发明属于农业生物领域，具体涉及小麦产量杂种优势相关基因TalncRNA1809及其编码基因和应用。

背景技术

长链非编码RNA(Long noncoding RNAs，lncRNA)是一种非编码RNA，长度通常大于200个核苷酸，含有1个少于100个氨基酸开放阅读框(Open reading frame，ORF)且不具有蛋白质编码功能。长链非编码RNA是参与生物体中许多生长发育过程和胁迫响应关键调控元件。在拼接、聚腺苷酸化和保守序列等方面，它们与mRNA有相似之处。由RNA聚合酶II进化而来的两种植物特异性RNA聚合酶(RNA Pol IV和Pol V)触发lncRNA转录。上述聚合酶是通过基因沉默机制和表观遗传调控来调控基因表达的。lncRNA可以是聚腺苷酸化或非聚腺苷酸化的，与聚腺苷酸化的lncRNA相比，非聚腺苷酸化的lncRNA通常较短，且表达较低。lncRNA可以从基因组的任何位置转录。根据lncRNA与相近蛋白编码基因在基因组中的相对位置和方向，可以将lncRNA分为五类：正义长链非编码RNA；来源内含子的反义转录RNA；基因间的非编码RNA；基因内的非编码RNA；双向非编码RNA。

迄今为止，lncRNA在植物中的功能不只在拟南芥、水稻等模式植物中被发现，在玉米、小麦、谷子、棉花、白菜、黄瓜等植物中也均有报道。与蛋白编码基因相比较，lncRNA在植物中具有组织表达特异性，参与不同的生物学代谢途径，并通过多种机制行使功能，包括激活、聚集或转运蛋白产生表观遗传沉默和抑制，核小体定位修饰启动子活性和调控DNA和组蛋白进行甲基化产生表观遗传学修饰。

lncRNA主要的生物学功能有：参与多种重要调控过程，如X染色体沉默、基因组印记、染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等；以多种模式保护蛋白编码基因。许多lncRNA仅在特定的发育阶段出现或具有组织或细胞特异性，还有很多lncRNA具有保守的二级结构及剪切形式。植物lncRNA在基因表达调控、花粉发育、侧根发育、雄性不育、抗病性、非生物胁迫反应等方面发挥重要的生物学功能。

lncRNA主要从表观遗传学、转录调控及转录后调控三个层面实现对基因表达的调控。在表观遗传学中，lncRNA可通过招募特异的修饰复合体到相应位点发挥作用，使DNA甲基化状态发生改变，也可直接与DNA甲基转移酶作用，调控相应基因的表达。lncRNA本身也受到甲基化修饰的影响，lncRNA甲基化的改变会引起不同的表达模式，从而影响靶基因的表达。另外，lncRNA可促使组蛋白发生不同类型的修饰而影响靶基因的表达。在转录水平，lncRNA主要影响mRNA的生成，部分lncRNA位于编码基因上游启动子区，作为顺式作用元件干扰下游基因的转录，从而影响mRNA的生成。在转录后水平，lncRNA可影响pre-mRNA的剪接、核内运输及mRNA降解，还可通过与pre-mRNA形成双链复合物等形式调控基因的表达。