一种来自水稻的OsMYB44基因及其应用

本发明涉及植物技术工程领域。具体涉及一个参与水稻色胺积累的myb类型的转录因子osmyb44克隆、功能验证和应用研究。

背景技术：

1、紫外线-b(uv-b)作为一种典型的氧化胁迫对植物造成了严重危害，从dna、信号肽和蛋白质等分子响应到细胞改变，最终导致叶片失绿、锈斑、卷曲、干枯、甚至死亡等形态和生理的变化，严重影响植物的生长和发育(dhanya et al.,2017)。近年来，由于快速而又持续的气候改变，大气层中臭氧层不断破坏(lesk et al 2016；rortais et al.,2017；zandalinas etal.,2021)。uv-b逐渐成为影响全球农业生产的最具挑战性的威胁之一(yinet al.,2017)。在uv-b对农作物产量影响日益严重的背景下，研究农作物对uv-b的响应、调控和耐受机制，是农作物的稳产和增产的重要举措。水稻作为一种重要的粮食作物，在保障我国粮食危机和安全的重大战略需求中具有举足轻重的作用(muthamilarasan andprasad,2021)。因此，研究水稻对uv-b的响应、调控以及耐受，对uv-b胁迫下水稻稳产，选育uv-b耐受的水稻品种促进水稻增产，具有重要意义。

2、色胺类物质是色氨酸代谢途径衍生而来的一类重要的次生代谢物，具有较强的抗氧化活性，能够直接、间接清除活性氧(ros)功能，从而抑制细胞死亡或凋亡的发生，保护细胞内的脂质、蛋白质、核酸等参与植物的生长、发育、生物和非生物胁迫(cho and lee,2015；stefano et al.,2021)。研究表明，uv-b在多个物种中显著诱导色胺合成基因和色胺类物质的积累(ishihara et al.,2008；kaur et al.,2015)。然而，在植物中响应uv-b的色胺代谢调控网络却鲜有报道，色胺类物质响应和耐受uv-b的遗传基础仍然不是很清楚。水稻作为一种重要农作物，在水稻中解析色胺响应和耐受uv-b的机制，在当前全球臭氧层不断破坏的背景下，为水稻稳产、选育uv-b耐受水稻品种促进水稻增产提供理论支撑。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种参与水稻色胺积累的myb类型的转录因子。

2、本发明的技术方案为：一种来自水稻的osmyb44基因，其核苷酸序列如seq idno.2所示。

3、上述所述的osmyb44基因编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.3所示。

4、一种表达载体，表达seq id no.3所示氨基酸序列的蛋白。

5、进一步地，所述表达载体含有seq id no.2所示的核酸片段。

6、上述所述的osmyb44基因在提高植物uv-b耐受性上的应用。

7、进一步地，所述应用是指在植物中超量表达osmyb44基因，从而提高植物uv-b耐受性。

8、上述所述的osmyb44基因在提高植物色胺及其衍生物积累上的应用。

9、进一步地，所述应用是指在植物中超量表达osmyb44基因，从而提高植物色胺及其衍生物积累。

10、进一步地，所述植物为水稻。

11、申请人通过uv-b胁迫下水稻转录组数据分析，筛选到一个myb类型的转录因子，与拟南芥的atmyb44同源，命名为osmyb44。osmyb44全长基因组的核苷酸序列为1950bp(见序列表seq id no.1)，编码区核苷酸序列为960bp(见序列表seq id no.2)，编码319个蛋白质的氨基酸序列(见序列表seq id no.3)，该基因不含内含子。

12、以水稻品种zh11的cdna为模板，扩增出osmyb44基因的全长编码区(见seqidno.2)，构建osmyb44相关载体，通过酵母单杂、烟草瞬时表达、遗传材料中基因表达量、色胺含量以及抗uv-b胁迫的表型分析，验证osmyb44调控色胺的积累以及uv-b胁迫的耐受性。水稻中超量表达osmyb44显著增强了色胺及色胺衍生物的积累，并显著增强uv-b的耐受性。通过对osmyb44的开发和利用，可有效提高水稻及其它农作物中色胺含量，增强农作物对uv-b等非生物胁迫的耐受性。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明克隆的osmyb44片段，可有效提高水稻及其它农作物中色胺及衍生物的含量，增强农作物对uv-b等胁迫的耐受性。

技术特征：

1.来自水稻的osmyb44基因，其核苷酸序列如seq id no.2所示。

2.权利要求1所述的osmyb44基因编码的蛋白，其氨基酸序列如seq id no.3所示。

3.一种表达载体，表达权利要求2所述的蛋白。

4.根据权利要求3所述的表达载体，其特征在于，含有seq id no.2所示的核酸片段。

5.权利要求1所述的osmyb44基因在提高植物uv-b耐受性或色胺及其衍生物积累上的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用是指在植物中超量表达osmyb44基因，从而提高植物uv-b耐受性或色胺及其衍生物积累。

7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征在于，所述植物为水稻。

技术总结
本发明公开了一种来自水稻的OsMYB44基因及其应用，OsMYB44基因核苷酸序列如SEQ ID No.2所示，编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。本发明克隆的OsMYB44片段，可有效提高水稻及其它农作物中色胺及衍生物的含量，增强农作物对UV‑B等胁迫的耐受性。

技术研发人员：王守创,张凤,杨君,陈伟
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13