杨树PuRR9基因在调控大青杨生长发育中的应用

本发明涉及生物，特别是涉及杨树purr9基因在调控大青杨生长发育中的应用。

背景技术：

1、细胞分裂素(ck)是一类由腺嘌呤类化合物组成的植物激素，它调节植物的各种发育和生理过程，包括细胞分裂、芽的起始和生长、顶端优势、细胞增殖、叶绿体生物发生、维管分化和叶片衰老。

2、在拟南芥中，类似于细菌和酵母的双组分信号传导(tcs)系统用于细胞分裂素信号传导。在tcs系统中，组氨酸(his)传感器激酶通过响应输出信号对组氨酸残基的自磷酸化来感知信号，并且磷酸基团被转移到响应调节剂接收器域中的保守天冬氨酸(asp)残基。然后响应调节器(rr)调制下游信号。细胞分裂素多步tcs系统利用额外含组氨酸的磷酸转移结构域蛋白(hpt)的组分，将磷酸基团从传感器激酶转移到细胞核中的响应调节剂。典型的响应调节器分为a型或b型。b型arr是转录激活剂，可作为细胞分裂素信号传导的正调节因子，而大多数a型arr是细胞分裂素信号传导的负调节因子。在许多作物植物中，根系较大的植物表现出更强的竞争养分和在营养缺乏条件下生存的能力。根系在发育和适应多变的环境条件(如水和养分分布不均匀)方面具有高度可塑性。细胞分裂素在根系生长和发育中起着至关重要的作用。

3、虽然在草本植物中对a型rrs基因进行较多的深入研究了，但是在杨树等木本植物中很少研究报道。杨树作为木本植物，与拟南芥不同，林木顶端分生组织具有自我更新和持续分生能力，具有独特的分生组织发育调控机制，对林木分子育种具有重要理论意义和应用价值。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了杨树purr9基因在调控大青杨生长发育中的应用，提供了杨树purr9基因的新用途。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了杨树purr9基因在调控大青杨生长发育中的应用。

4、本发明还提供了杨树purr9基因在调控大青杨根系发育中的应用。

5、本发明还提供了过表达杨树purr9基因在促进大青杨根系生长中的应用。

6、本发明还提供了过表达杨树purr9基因在降低大青杨内源细胞分裂素含量中的应用。

7、本发明还提供了过表达杨树purr9基因在大青杨根系耐细胞分裂素胁迫中的应用。

8、优选的，所述杨树purr9基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

9、优选的，所述杨树purr9基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

10、本发明的有益效果为：

11、本发明公开了杨树purr9基因的应用，本发明利用农杆菌介导法在大青杨中过表达该基因，过量表达purr9的转基因植株比野生型的根较长，鲜重比较大，内源细胞分裂素含量较少。在前期实验中，采用0μm 6-ba、5μm 6-ba、25μm6-ba、50μm 6-ba、100μm 6-ba共5种不同梯度浓度的细胞分裂素对野生型大青杨进行胁迫，发现野生型大青杨根系受到不同程度的抑制效果，其中50μm 6-ba胁迫效果最佳。在细胞分裂素(50μm 6-ba)胁迫下，野生型大青杨根系生长被严重抑制，而对过量表达purr9转基因植株(rr9-oe#1、rr9-oe#5)根的影响无显著差异，与胁迫前根长相比无显著差异，表明purr9转基因植株的内源细胞分裂素含量显著下调，同时对细胞分裂素的敏感性降低。purr9通过对细胞分裂素的负调控来调节根系发育，进一步调控杨树的生长发育，对林木分子育种的新品种培育方面具有重要的理论及实际意义。

技术特征：

1.杨树purr9基因在调控大青杨生长发育中的应用。

2.杨树purr9基因在调控大青杨根系发育中的应用。

3.过表达杨树purr9基因在促进大青杨根系生长中的应用。

4.过表达杨树purr9基因在降低大青杨内源细胞分裂素含量中的应用。

5.过表达杨树purr9基因在大青杨根系耐细胞分裂素胁迫中的应用。

6.根据权利要求1～5任一项所述的应用，其特征在于，所述杨树purr9基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

7.根据权利要求1～5任一项所述的应用，其特征在于，所述杨树purr9基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

技术总结
本发明提供了杨树PuRR9基因在调控大青杨生长发育中的应用，涉及生物技术领域。本发明通过将PuRR9基因转入大青杨树，过量表达PuRR9的转基因株系(PuRR9‑OE#1,PuRR9‑OE#5)根系发达，不定根较长，鲜重比较大。在胁迫条件下，野生型大青杨根系生长被严重抑制，而对过量表达PuRR9转基因植株(RR9‑OE#1和RR9‑OE#5)根的影响无显著差异，与胁迫前根长相比无显著差异，表明PuRR9转基因植株的内源细胞分裂素含量显著下调，同时对细胞分裂素的敏感性降低。说明大青杨细胞分裂素响应因子PuRR9的是控制大青杨生长发育的关键调节因子，在林木基因工程领域有重要应用价值。

技术研发人员：杨静莉,赵浩钦,吕婉秋,杨达,李成浩
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16