【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及生物，具體涉及一種基因ghgstl3及其vigs載體、宿主細胞和應用。
技術介紹
1、棉花作為全球重要經濟作物和天然纖維主要來源，在我國紡織工業(yè)中占據(jù)核心地位。我國棉花主要種植于新疆維吾爾自治區(qū)，其中產量占全國91％。然而，新疆維吾爾自治區(qū)干旱少雨、水資源匱乏成為限制棉花生產的關鍵因素。因此，提升棉花品質和耐旱性成為育種重點。黃酮類化合物可以增加植物根系的吸水性和儲水性，從而在干旱脅迫的情況下提高植物的生存能力。
2、在植物次生代謝物中，黃酮類化合物以其多樣的生物學功能引起了廣泛關注。這類化合物通常存在于花、葉和種子等器官中，以糖苷形式儲存在植物細胞液泡中，以游離形式在胞質中發(fā)揮生物學功能。它不僅可以參與色素合成來調控植物器官的顏色，還可以調節(jié)根系生長、信號轉導、生長素運輸?shù)冗^程。更為重要的是，黃酮類化合物還能夠幫助植物抵御各種生物和非生物脅迫。
3、因此，挖掘棉花中與黃酮類化合物相關的基因極其重要。
技術實現(xiàn)思路
1、為提高棉花的抗逆性，本專利技術提供了陸地棉纖維品質和耐旱性關聯(lián)的基因ghgstl3，本專利技術提供的基因ghgstl3能調節(jié)黃酮類化合物的含量，進而可提高陸地棉纖維品質和耐旱性。
2、一種用于調節(jié)黃酮類化合物含量的基因ghgstl3，所述基因ghgstl3的核苷酸序列如seq?id?no.1所示，其編碼區(qū)序列如seq?id?no.4所示。
3、本專利技術首次揭示了陸地棉基因ghgstl3參與調控陸地棉的干
4、本專利技術提供了一種包含基因ghgstl3的vigs載體，將seq?id?no.4所示的基因ghgstl3片段插入到過表達載體ptrv2的ecor1和kpn1酶切位點獲得。
5、進一步地，seq?id?no.4所示的基因ghgstl3片段的擴增引物包括seq?id?no.2所示的ghgstl3-f和seq?id?no.3所示的ghgstl3-r。
6、本專利技術提供了一種重組細胞，所述重組細胞由vigs載體轉化到宿主細胞中獲得。
7、本專利技術提供了一種基因ghgstl3、vigs載體或重組細胞在棉花育種中的應用。
8、進一步地，利用所述基因ghgstl3上調黃酮類化合物含量，提高陸地棉纖維品質和/或耐旱性。
9、進一步地，所述vigs載體用于提高陸地棉中h2o2和丙二醛的含量。
10、本專利技術還提供了一種提高陸地棉耐旱性的方法，其特征在于，將seq?id?no.4所示的基因ghgstl3片段插入到過表達載體ptrv2的ecor1和kpn1酶切位點獲得vigs載體，將其轉化到宿主細胞，提取陽性質粒并轉化到農桿菌，利用農桿菌侵染陸地棉幼苗子葉，獲得耐旱性的轉基因陸地棉。
11、進一步地，所述侵染需用病毒懸浮液，所述病毒懸浮液是將含有ptrv1農桿菌溶液重懸于vigs緩沖液中得到混液一，將vigs載體的農桿菌溶液重懸于vigs緩沖液中得到混液二，將混液一與混液二混合后經活化所得。
12、進一步地，所述vigs緩沖液含有mgcl2、mes和as，溶劑為去離子水且ph為5.6～6.0。
13、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果在于：
14、1、本專利技術首次揭示了陸地棉基因ghgstl3參與調控陸地棉的干旱脅迫響應，可增強陸地棉的抗旱能力。本專利技術提供的基因ghgstl3為培育抗旱陸地棉新品種提供了寶貴資源，同時為研究陸地棉應答干旱脅迫的機制和抵御不利環(huán)境的分子機理奠定理論基礎。
15、2、本專利技術摘取開花期棉花的主莖功能葉檢測棉花葉片中類黃酮化合物的含量，利用gwas分析鑒定與類黃酮高度相關的snp位點，確定候選基因ghgstl3，并成功構建病毒誘導基因ghgstl3沉默載體。本專利技術發(fā)現(xiàn)具有hapa材料的纖維長度更長、斷裂比強度更高，產量和抗旱性的表現(xiàn)也更優(yōu)秀，同時基因ghgstl3沉默會導致棉花對干旱更敏感，揭示了基因ghgstl3參與調控陸地棉的干旱脅迫響應，該基因可用于培育抗旱植物新品種，具有潛在應用價值。
16、3、本專利技術采用vigs技術在陸地棉tm-1幼苗中沉默基因ghgstl3，發(fā)現(xiàn)干旱脅迫后基因ghgstl3沉默植株與對照植株相比出現(xiàn)一定程度的萎蔫，基因ghgstl3沉默植株的h2o2和丙二醛含量明顯高于對照組，表明陸地棉基因ghgstl3能增強棉花的抗干旱能力。
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1.一種用于調節(jié)黃酮類化合物含量的基因GhGSTL3，其特征在于，所述基因GhGSTL3的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，其編碼區(qū)序列如SEQ?ID?NO.4所示。
2.一種包含權利要求1所述基因GhGSTL3的VIGS載體，其特征在于，將SEQ?ID?NO.4所示的基因GhGSTL3片段插入到過表達載體pTRV2的EcoR1和Kpn1酶切位點獲得。
3.根據(jù)權利要求2所述基因GhGSTL3的VIGS載體，其特征在于，SEQ?ID?NO.4所示的基因GhGSTL3片段的擴增引物包括SEQ?ID?NO.2所示的GhGSTL3-F和SEQ?ID?NO.3所示的GhGSTL3-R。
4.一種重組細胞，其特征在于，所述重組細胞由權利要求3所述的VIGS載體轉化到宿主細胞中獲得。
5.一種權利要求1所述的基因GhGSTL3、權利要求2-3任一項所述的VIGS載體或權利要求4所述的重組細胞在棉花育種中的應用。
6.根據(jù)權利要求5所述的應用，其特征在于，利用所述基因GhGSTL3上調黃酮類化合物含量，提高陸地棉纖維品質和/或耐
7.根據(jù)權利要求5所述的應用，其特征在于，所述VIGS載體用于提高陸地棉中H2O2和丙二醛的含量。
8.一種提高陸地棉耐旱性的方法，其特征在于，將權利要求1所述的SEQ?ID?NO.4所示的基因GhGSTL3片段插入到過表達載體pTRV2的EcoR1和Kpn1酶切位點獲得VIGS載體，將其轉化到宿主細胞，提取陽性質粒并轉化到農桿菌，利用農桿菌侵染陸地棉幼苗子葉，獲得耐旱性的轉基因陸地棉。
9.根據(jù)權利要求8所述提高陸地棉耐旱性的方法，其特征在于，所述侵染需用病毒懸浮液，所述病毒懸浮液是將含有pTRV1農桿菌溶液重懸于VIGS緩沖液中得到混液一，將VIGS載體的農桿菌溶液重懸于VIGS緩沖液中得到混液二，將混液一與混液二混合后經活化所得。
10.根據(jù)權利要求9所述提高陸地棉耐旱性的方法，其特征在于，所述VIGS緩沖液含有MgCl2、MES和AS，溶劑為去離子水且pH為5.6～6.0。
...【技術特征摘要】
1.一種用于調節(jié)黃酮類化合物含量的基因ghgstl3，其特征在于，所述基因ghgstl3的核苷酸序列如seq?id?no.1所示，其編碼區(qū)序列如seq?id?no.4所示。
2.一種包含權利要求1所述基因ghgstl3的vigs載體，其特征在于，將seq?id?no.4所示的基因ghgstl3片段插入到過表達載體ptrv2的ecor1和kpn1酶切位點獲得。
3.根據(jù)權利要求2所述基因ghgstl3的vigs載體，其特征在于，seq?id?no.4所示的基因ghgstl3片段的擴增引物包括seq?id?no.2所示的ghgstl3-f和seq?id?no.3所示的ghgstl3-r。
4.一種重組細胞，其特征在于，所述重組細胞由權利要求3所述的vigs載體轉化到宿主細胞中獲得。
5.一種權利要求1所述的基因ghgstl3、權利要求2-3任一項所述的vigs載體或權利要求4所述的重組細胞在棉花育種中的應用。
6.根據(jù)權利要求5所述的應用，其特征在于，利...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張學斌，苗雨晨，王驍，禹坷，張君麗，楊文奇，
申請(專利權)人：河南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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