【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16及其應用，屬于植物基因工程。
技術介紹
1、植物熱激轉錄因子(heat?shock?transcription?factors，hsfs)在植物在抵御逆境損傷和各種重要生物過程中起著重要作用。雖然hssf在序列大小上存在一定差異，但真核生物hsfs具有典型的結構，分為保守的dna結合域(dna?binding?domain，dbd)、寡聚化結構域(oligomerization?domain，od或hr-a/b)、核定位信號(nuclear?localizationsignal，nls)序列、核輸出信號(nuclear?export?signal，nes)序列及c端的轉錄激活結構域(c-teminal?domain，ctd)。根據hr-a/b區域的插入氨基酸數量，將植物hsfs分為a、b、c三類，各類又分為若干亞類。a和c類成員的hr-a和hr-b之間分別插入了21個和7個氨基酸，而b類hsf成員的hr-a、hr-b間結構緊湊、無插入氨基酸序列。hsfs可以識別其應答基因啟動子中保守的熱激元件(heat?shock?elements,hses)結合基序，包括編碼熱激蛋白(heatshock?proteins,hsps)的基序。已經證實植物hsfs是植物耐受生物脅迫和非生物脅迫的調節因子。
2、鎘(cd)是人體、動物和植物的非必需重金屬元素之一，具有高毒性。土壤cd污染是不可降解的，會對環境土壤肥力和作物生長造成長期不利影響。cd還可以通過食物鏈進入生物體，造成
3、柳枝稷(panicum?virgatum?l.)是起源于北美的多年生高桿c4草本植物，與傳統作物相比，柳枝稷的適應性強，抗蟲、需肥少，產量高，最高產量可達到74.1t·hm2。柳枝稷不僅生物量大，而且細胞壁干物質木質素和纖維素的含量極高，是生產生物熱能、乙醇和甲烷的模式植物，早在1992年柳枝稷就被美國能源署(usdoe)選擇確立為模式生物能源作物。作為主要的重金屬污染物，鎘(cd)能被作物從土壤環境里吸收，轉運到葉和籽粒這樣的食用部分，同時這些糧食中的cd能造成人類患上嚴重的、長期的疾病。對cd污染土地種植覆蓋植被是有效的治理策略。多年生的生物能源草，一般具有較高生物量、擁有強健發達根系，是cd污染地域重新種植的合適候選植物，能用來還原地面覆蓋植被甚至逐漸恢復生態系統。柳枝稷很適合邊際土地上種植，它強大的根系能有效地改善土壤流失，重復種植收獲柳枝稷(生物量)，能吸收、減少土壤中cd含量。經燃燒或細胞發酵之后的灰燼(殘渣)被收集(利用)，不會帶來環境污染的風險。研究表明，柳枝稷對cd有一定耐性，但cd對柳枝稷生長的抑制作用也很明顯。是否可從柳枝稷中挖掘cd脅迫響應基因，對實施柳枝稷分子遺傳改良，創新能源草-cd修復兼用型柳枝稷種質材料，為治理修復cd等重金屬污染土地、恢復生態功能具有重要意義。
技術實現思路
1、專利技術目的：針對現有技術中存在的不足，本專利技術的第一目的是提供一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16。本專利技術的第二目的是提供一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16提高在植物耐鎘性中的應用。
2、技術方案：為了實現上述專利技術目的，本專利技術所述1、一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16，其核苷酸序列如seq?no.1所示。
3、本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達蛋白，亞細胞定位于細胞核，其氨基酸序列如seq?no.2所示。
4、本專利技術還包括含有本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達載體。
5、本專利技術還包括含有本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16或本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達載體的宿主細胞。
6、本專利技術還包括含有本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf168的宿主菌。
7、本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16在提高在植物耐鎘性中的應用。
8、本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16在鎘脅迫下促進植物生長或制備鎘脅迫下促進植物生長的產品中的應用。
9、本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16在構建耐鎘脅迫的轉基因材料中的應用。
10、本專利技術所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16在植物耐鎘脅迫育種中的應用。
11、一種改變植物鎘脅迫耐受性的方法，通過在植物中過表達或抑制表達基因pvhsf16改變植物鎘脅迫耐受性。
12、一種提高植物鎘脅迫耐受性的制劑，含編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達促進劑或表達激活劑。
13、本專利技術通過對柳枝稷51個hsf基因家族成員進行不同非生物脅迫處理下的表達的qrt-pcr分析(見圖1)，篩選出鎘(cdcl2)處理下9個cd-誘導上調表達hsf基因，包括pvhsf3、pvhsf4、pvhsf16、pvhsf19、pvhsf23、pvhsf24、pvhsf35、pvhsf64和pvhsf45，經酵母異源轉化實驗，用于鎘耐受性評估。其中，過表達pvhsf3和pvhsf16的酵母細胞表現出耐鎘表型，與pvhsf3相比，pvhsf16細胞表現出更顯著的耐鎘性。pvhsf16定位于細胞核，與cdcl2處理下的野生型相比，擬南芥pvhsf6過表達株系具有增強的鎘耐受性，其葉綠素含量、根長和生物量顯著提高。
14、有益效果：與現有技術相比，本專利技術具有以下顯著優點：
15、(1)本專利技術提供了一種具有提高鎘耐性的植物熱激轉錄因子編碼基因pvhsf16，該基因目前尚未見相關的報道研究，該基因源自于鎘脅迫處理柳枝稷hsf基因家族成員中上調差異表達基因；通過構建pvhsf16的酵母表達載體，利用酵母點板實驗可驗證本專利技術所述基因能提高酵母鎘抗性。
16、(2)本專利技術將pvhsf16基因在擬南芥中過表達，發現該基因可以顯著提高擬南芥轉基因鎘耐性，鎘脅迫處理后，轉基因株系植株的葉綠素含量、生物量以及根長指標都顯著高于wt(p<0.05)。
17、(3)本專利技術所述的pvhsf16基因為培育能源草-鎘修復兼用型柳枝稷種質提供基因資源，可應用于鎘污染地區的治理中，在研究植物生物修復技術、改善土壤重金屬污染狀況等方面起著重要作用。
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1.一種編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16，其核苷酸序列如SEQ?NO.1所示。
2.權利要求1所述一種編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16的表達蛋白，其氨基酸序列如SEQ?NO.2所示。
3.含有權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16的表達載體。
4.含有權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16或權利要求3所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16的表達載體的宿主細胞或宿主菌。
5.權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16在提高在植物耐鎘性中的應用。
6.權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16在鎘脅迫下促進植物生長或制備鎘脅迫下促進植物生長的產品中的應用。
7.權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16在構建耐鎘脅迫的轉基因材料中的應用。
8.權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16在植物耐鎘脅迫育種中的應用。
9.一種改變植物鎘脅迫耐受性的方法，其特征在于，通過在植物中過表達或抑制表達
10.一種提高植物鎘脅迫耐受性的制劑，其特征在于，含編碼植物熱激轉錄因子的基因PvHsf16的表達促進劑或表達激活劑。
...【技術特征摘要】
1.一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16，其核苷酸序列如seq?no.1所示。
2.權利要求1所述一種編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達蛋白，其氨基酸序列如seq?no.2所示。
3.含有權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達載體。
4.含有權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16或權利要求3所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16的表達載體的宿主細胞或宿主菌。
5.權利要求1所述編碼植物熱激轉錄因子的基因pvhsf16在提高在植物耐鎘性中的應用。
6.權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋剛，徐銀，張敬，徐彬，
申請(專利權)人：江蘇農林職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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