本發(fā)明屬于基因工程，尤其涉及到一種gbubc23基因及其在調(diào)控海島棉耐干旱脅迫中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、植物會(huì)受到幾種非生物脅迫，如干旱、鹽分過(guò)高和低溫。這些非生物脅迫會(huì)擾亂細(xì)胞的水分平衡，進(jìn)而影響植物生長(zhǎng)，最終影響作物產(chǎn)量。非生物脅迫的存在會(huì)導(dǎo)致植物發(fā)生許多生理和生化反應(yīng)。這些反應(yīng)包括促進(jìn)氣孔關(guān)閉、改變細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)、改變細(xì)胞壁彈性、抑制光合作用和激活呼吸，從而影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。

2、棉花是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資，也是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物。它涉及到農(nóng)業(yè)和紡織工業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)，是廣大人民的生活必需品。海島棉是棉花中的一種，其纖維長(zhǎng)、細(xì)、強(qiáng)，是紡織纖維的上上品。干旱、高鹽和低溫等一系列非生物脅迫因素對(duì)海島棉的生長(zhǎng)、發(fā)育以及產(chǎn)量造成嚴(yán)重威脅。泛素化是蛋白質(zhì)最常見(jiàn)的翻譯后修飾之一，在植物的選擇性蛋白質(zhì)降解過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。泛素結(jié)合酶是泛素化這一過(guò)程的關(guān)鍵酶，在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育與非生物脅迫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而，泛素結(jié)合酶在棉花對(duì)非生物脅迫的反應(yīng)中的作用尚未完全了解。因此，深入研究泛素結(jié)合酶的功能和機(jī)制對(duì)于研究海島棉的抗逆性很關(guān)鍵。這對(duì)探尋海島棉抗旱的新機(jī)制和加快海島棉抗旱品種育種進(jìn)程具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種gbubc23基因及其在調(diào)控海島棉耐干旱脅迫中的應(yīng)用，通過(guò)peg模擬干旱和干旱脅迫表型觀察發(fā)現(xiàn)，沉默gbubc23基因會(huì)降低復(fù)合體植株的抗旱性，由此推斷gbubc23基因是編碼干旱反應(yīng)的正調(diào)控因子，抑制其表達(dá)可降低海島棉的抗旱性。這對(duì)探尋海島棉抗旱的新機(jī)制和加快海島棉抗旱品種育種進(jìn)程具有重要意義。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種海島棉gbubc23基因，所述海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

3、本發(fā)明提供了一種含有上述技術(shù)方案所述的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列的3'utr區(qū)，所述3'utr區(qū)的核苷酸序列如seq?id?no:2所示。

4、本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述技術(shù)方案所述的海島棉gbubc23基因在正調(diào)控海島棉干旱脅迫應(yīng)答中的應(yīng)用，所述海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

5、本發(fā)明提供了一種制備不耐干旱脅迫海島棉的方法，通過(guò)對(duì)上述技術(shù)方案所述的3'utr區(qū)中的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列進(jìn)行沉默，獲得不耐干旱脅迫海島棉；

6、其中，3'utr區(qū)的核苷酸序列如seq?id?no:2所示，海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

7、本發(fā)明提供了一種制備不耐干旱脅迫海島棉復(fù)合體植株的方法，包括以下步驟：

8、利用ptrv2病毒沉默載體，將上述技術(shù)方案所述的含有海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列的3'utr區(qū)通過(guò)同源重組連接到ptrv2病毒沉默載體上，通過(guò)凍融法轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌gv3101，得到gbubc23-ptrv2；

9、將ptrv1和gbubc23-ptrv2的農(nóng)桿菌培養(yǎng)物以1：1的比例混合，并使用無(wú)針注射器浸潤(rùn)到兩葉一心時(shí)棉花幼苗的兩個(gè)完整子葉中，得到不耐干旱脅迫海島棉復(fù)合體植株。

10、本發(fā)明提供了一種沉默上述技術(shù)方案所述的3'utr區(qū)中的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列在制備不耐干旱脅迫海島棉中的應(yīng)用，所述3'utr區(qū)的核苷酸序列如seqid?no:2所示，海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

11、本發(fā)明提供了一種提取、擴(kuò)增上述技術(shù)方案所述的含有海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列的3'utr區(qū)的pcr方法，包括以下步驟：

12、提取海島棉真葉rna，反轉(zhuǎn)錄成cdna；

13、以海島棉真葉cdna為模板，利用克隆引物以及l(fā)a-taq聚合酶進(jìn)行pcr擴(kuò)增；其中：

14、pcr反應(yīng)體系：模板cdna?1.0μl、正向引物1.0μl、反向引物1.0μl、10×pcr?buffer5.0μl、dntps?4.0μl、la-taq聚合酶1μl和ddh2o?36μl,總體積50μl。

15、作為優(yōu)選，所采用的克隆引物為：

16、gbubc23-f：5'-atggaagtccgacccaatc-3'，

17、gbubc23-r：5'-ctagtagggatgagctagcagacc-3'。

18、作為優(yōu)選，pcr擴(kuò)增程序?yàn)椋?/p>

19、94℃預(yù)變性5min；94℃變性30s；60℃復(fù)性30s；72℃延伸60s；35個(gè)pcr循環(huán)，72℃延伸10min。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

21、1、本發(fā)明提供了一種海島棉gbubc23基因，通過(guò)將gbubc23基因的3'utr區(qū)通過(guò)同源重組連接到ptrv2病毒沉默載體上，基于凍融法轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌gv3101，得到gbubc23-ptrv2，進(jìn)一步將ptrv1和gbubc23-ptrv2的農(nóng)桿菌培養(yǎng)物以1：1的比例混合，并使用無(wú)針注射器浸潤(rùn)到兩葉一心時(shí)棉花幼苗的兩個(gè)完整子葉中，從而獲得轉(zhuǎn)基因海島棉復(fù)合體植株。

22、2、通過(guò)qpcr檢測(cè)了真葉中g(shù)bubc23基因的表達(dá)量顯著低于對(duì)照植株；通過(guò)peg模擬干旱和干旱脅迫表型觀察發(fā)現(xiàn)，沉默gbubc23會(huì)降低復(fù)合體植株的抗旱性，存在正相關(guān)關(guān)系。由此推斷，gbubc23基因是編碼干旱反應(yīng)的正調(diào)控因子，抑制其表達(dá)會(huì)降低海島棉的抗旱性。這對(duì)探尋海島棉抗旱的新機(jī)制和加快海島棉抗旱品種育種進(jìn)程具有重要意義。

1.海島棉gbubc23基因，其特征在于，所述海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seqid?no:1所示。

2.含有根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列的3'utr區(qū)，其特征在于，所述3'utr區(qū)的核苷酸序列如seq?id?no:2所示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島棉gbubc23基因在正調(diào)控海島棉干旱脅迫應(yīng)答中的應(yīng)用，其特征在于，所述海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

4.一種制備不耐干旱脅迫海島棉的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)權(quán)利要求2所述的3'utr區(qū)中的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列進(jìn)行沉默，獲得不耐干旱脅迫海島棉；

5.一種制備不耐干旱脅迫海島棉復(fù)合體植株的方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.沉默權(quán)利要求2所述的3'utr區(qū)中的海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列在制備不耐干旱脅迫海島棉中的應(yīng)用，其特征在于，所述3'utr區(qū)的核苷酸序列如seq?id?no:2所示，海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

7.提取、擴(kuò)增根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有海島棉gbubc23基因的核心核苷酸序列的3'utr區(qū)的pcr方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的克隆引物為：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，pcr擴(kuò)增程序?yàn)椋?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種GbUBC23基因及其在調(diào)控海島棉耐干旱脅迫中的應(yīng)用，屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域。該海島棉GbUBC23基因的核心核苷酸序列如SEQ?ID?NO:1所示。通過(guò)PEG模擬干旱和干旱脅迫表型觀察發(fā)現(xiàn)，沉默GbUBC23基因會(huì)降低復(fù)合體植株的抗旱性，由此推斷GbUBC23基因是編碼干旱反應(yīng)的正調(diào)控因子，抑制其表達(dá)可降低海島棉的抗旱性。這對(duì)探尋海島棉抗旱的新機(jī)制和加快海島棉抗旱品種育種進(jìn)程具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：王怡,倪志勇,于月華,宗正
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9