一种与半纤维素合成调控紧密相关的SsuTDX基因及其应用的制作方法

本发明属于生物，具体涉及一种与半纤维素合成调控紧密相关的ssutdx基因及其应用。

背景技术：

1、木荷(schima superba)是山茶科(theaceae)木荷属(schima reinw.)常绿硬木类阔叶大乔木，第九次全国森林资源清查数据显示，按全国乔木树种重要值排序位居全国第9，是我国南方第一大珍贵优质阔叶造林树种，浙江省主推“十大碳汇树种”之首。其树干端直，木材坚重致密(气干密度0.697g/cm3)，结构均匀，机械加工综合性能较好，市场需求量巨大。研究发现，与其他硬木类阔叶用材树种相比，木荷半纤维素含量较低(低于树种平均2.5％)，木纤维解剖结构(木纤维长、宽、壁厚等)显著优于其他树种1.6-3.3倍(表1)，木纤维细胞壁具有较强的塑性，但在群体中变异较大(变异系数高达10％)。

2、

3、注：纤维分级标准：纤维长度：＜900μm，短：900-1600μm，中等：＞1600um，长(clawa，1937)：纤维宽度：＜16um，细：16-25μm，中等：26-30μm，粗：＞30μm，甚粗(pashin etal.1964)：壁厚：甚薄，胞腔比胞壁厚度大很多；薄，胞腔比胞壁厚度较大；厚,胞腔小于胞壁厚度；甚厚，胞腔几乎完全封闭。

4、对于木荷木纤维生长发育的机理，较少有深入研究。在模式植物拟南芥和杨树中，与维管束/木纤维生长发育的相关基因主要涉及纤维素、半纤维素和木质素的合成及转录调控。在木荷中哪种物质及其调控过程是限制因子，目前尚不得知。木纤维解剖结构对木材物理性质影响显著，对于木材的用途产生重要影响，如造纸材需要木纤维长，壁薄韧性强的材料，建筑材需要木纤维宽，壁厚刚性强的材料等。利用木荷木纤维长度发育相关调控基因改良目标材料木纤维解剖结构形态的工作具有重要科学意义和应用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于涉及提供一种与半纤维素合成调控紧密相关的ssutdx基因及其应用的技术方案。

2、本发明具体采用以下技术方案实现：

3、本发明第一方面提供了一种与半纤维素合成调控紧密相关的ssutdx基因，该基因包含3个xth串联重复单元ssuxth15、ssuxth16和ssuxth17，3个xth串联重复单元的cds序列分别如seq id no.1～3所示。

4、进一步，所述ssuxth15、ssuxth16和ssuxth17基因编码的蛋白如seq id no.4～6所示。

5、本发明第二方面提供了上述ssutdx基因在调控植物木纤维生长发育中的应用。

6、本发明第三方面提供了上述ssutdx基因在提高植物木纤维长度中的应用。

7、本发明第四方面提供了一种提高植物木纤维长度的方法，其包括如下步骤：将权利要求1所述的ssutdx基因导入目标植物中，得到转基因植物；与目标植物野生型对照相比，转基因木纤维长度显著提高。

8、本发明的实验证明，本发明在木荷中发现的ssutdx基因与半纤维素合成调控紧密相关，将该ssutdx基因在杨树中过表达，转基因杨树的木纤维长度长于野生型对照，验证了该ssutdx基因具有调控植物木纤维生长发育的功能，为定向培育木荷及其他植物长木纤维长度品种提供候选基因。

技术特征：

1.一种与半纤维素合成调控紧密相关的ssutdx基因，其特征在于该基因包含3个xth串联重复单元ssuxth15、ssuxth16和ssuxth17，3个xth串联重复单元的cds序列分别如seq idno.1～3所示。

2.如权利要求1所述的ssutdx基因，其特征在于所述ssuxth15、ssuxth16和ssuxth17基因编码的蛋白如seq id no.4～6所示。

3.如权利要求1所述的ssutdx基因在调控植物木纤维生长发育中的应用。

4.如权利要求1所述的ssutdx基因在提高植物木纤维长度中的应用。

5.一种提高植物木纤维长度的方法，其特征在于包括如下步骤：将权利要求1所述的ssutdx基因导入目标植物中，得到转基因植物；与目标植物野生型相比，转基因木纤维长度显著提高。

技术总结
一种与半纤维素合成调控紧密相关的SsuTDX基因及其应用，属于生物技术领域。本发明一方面提供了与半纤维素合成调控紧密相关的SsuTDX基因，该基因包含3个XTH串联重复单元SsuXTH15、SsuXTH16和SsuXTH17，3个XTH串联重复单元的CDS序列分别如SEQ ID NO.1～3所示，本发明另一方面提供了该SsuTDX基因的应用。本发明在木荷中发现的SsuTDX基因与半纤维素合成调控紧密相关，将该SsuTDX基因在杨树中过表达，转基因杨树的木纤维长度长于野生型对照，验证了该SsuTDX基因具有调控植物木纤维生长发育的功能，为定向培育木荷及其他植物长木纤维长度品种提供候选基因。

技术研发人员：张蕊,杨中义,周志春,王家燚,王云鹏,王淼
受保护的技术使用者：中国林业科学研究院亚热带林业研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14