[发明专利]一种调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5及其应用

说明书

本发明公开了一种调控杨树生长发育的长链非编码RNA‑lnc5及其应用，属于植物基因工程技术领域。该长链非编码RNA‑lnc5的cDNA全长序列如SEQ ID NO.1所示，有1个长75bp的小开放阅读框，序列如SEQ ID NO.2所示。构建RNA‑lnc5基因的瞬时表达载体，在杨树原生质体中对lnc5的编码能力进行验证，发现lnc5不具有编码能力。通过将lnc5基因转入杨树，与未转基因杨树相比，过量表达lnc5基因的转基因杨树表现出不定根数目明显减少、最大侧根长增加和株高显著减少，表明过量表达lnc5基因能促进杨树侧根伸长、抑制杨树茎的生长和不定根的形成及降低植株的高度。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5及其应用。

背景技术

不定根发生是林木重要的繁殖和适应性特征。以初生根及侧根为主的禾本科农作物，根系发育主要取决于根尖干细胞的维持与分化，它不仅是作物在有利条件下高产的重要保障，也是作物抗逆育种的基础；而依赖于无性系选育和无性系造林的林木树种，插穗的“不定”生根及其应答逆境胁迫的可塑性发育，既是林木在复杂土壤环境中的资源获取机制，也是无性系林业生产中的核心环节，其关键是不定根原基的形成。作为林木基础生物学研究的模式树种，杨树也是开展林木不定根发生机理研究的首选。目前，虽然杨树不定根发生相关的部分关键基因、miRNA以及调控通路已经得到了初步验证，但杨树基因组中有关lncRNA真实性鉴定与注释面临巨大挑战。

长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是一类序列保守性低、长度大于200个核苷酸且不具有蛋白编码能力的转录本。大多数lncRNA由RNA聚合酶II转录，部分来源于RNA聚合酶III，植物中有少量lncRNA由其特有RNA聚合酶IV和V产生；多数lncRNA具有特定的空间结构和时空表达模式。植物lncRNA的研究才刚刚起步，但已逐渐在拟南芥、水稻、苜蓿、玉米、番茄、棉花等草本模式植物的分子生物学领域崭露头角。相对于mRNA和miRNA在进化上的保守性，lncRNA序列相似性弱、作用机制复杂多样，在模式植物上所揭示的lncRNA作用方式很难在不同物种间类推。林木较草本植物有更为复杂的生长发育和逆境应答机制，近年来，基于高通量测序和生物信息预测的林木lncRNA也大量涌现，在林木生长发育和逆境应答的多个环节均已发现lncRNA的作用踪迹。到目前为止，尚未有林木lncRNA生物学功能及其作用机制的研究报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5。本发明所要解决的另一技术问题在于提供所述调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5，其cDNA全长序列如SEQ ID NO.1所示。

含有所述的调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5的cDNA全长序列或其sORF序列的载体或重组菌。

进一步地，所述的载体是瞬时表达载体或植物表达载体。

进一步地，所述的植物表达载体在RNA-lnc5的cDNA全长序列或其sORF序列的5′端组装组成型强表达启动子P35S。

进一步地，所述的植物表达载体在RNA-lnc5的cDNA全长序列或其sORF序列的3′端组装强终止子T35S。

进一步地，所述的植物表达载体组装Kan基因表达盒。

进一步地，所述的植物表达载体组装LB和RB序列。

所述的调控杨树生长发育的长链非编码RNA-lnc5在调控杨树生长发育中的应用。

进一步地，所述的调控杨树生长发育具体为：调节根系发育或降低株高。