一种RNAm5C甲基转移酶及其编码基因与应用

本发明涉及基因工程，更具体的说是涉及一种rna m5c甲基转移酶及其编码基因与应用。

背景技术：

1、杨树 (populus spp.) 作为我国重要的绿化造林树种，具有速生丰产、适应性强等特点，在我国栽培面积广泛，具有重要的经济与生态价值。

2、近年来，生物技术的迅速发展在植物育种领域带来了革命性的变革，不断提高了研究水平并推动了植物育种手段的创新。特别是在转基因安全和基因编辑方面，生物技术的应用为杨树等植物的改良提供了新的途径和可能性。利用转基因操作和基因编辑技术将本源基因在杨树基因组内进行精准修改，可以突破木本植物功能验证的材料屏障，实现抗非生物胁迫等性状的转移，同时保留原有的良好木材特异性性状。这种精准的基因操作不仅提高了杨树的生物量，改变了细胞壁组分形成，还使其具备了抗非生物胁迫等重要特性。

3、随着生物技术的发展，如何利用该技术培育更多抗逆性新品种成为研究前沿。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种rna m5c甲基转移酶及其编码基因与应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种rna m5c甲基转移酶编码基因，其编码的蛋白质的氨基酸序列如seq idno.1、seq id no.2所示。

4、作为优选的技术方案，所述编码基因的核酸分子为dna或rna，所述dna分子为pagtrm7s基因，所述rna分子为pagtrm7s基因转录得到的rna分子。

5、作为优选的技术方案，所述rna m5c甲基转移酶编码基因的核苷酸序列如seq idno.3、seq id no.4所示。

6、本发明的又一目的是，提供一种rna m5c甲基转移酶蛋白，其氨基酸序列如seq idno.1、seq id no.2所示。

7、本发明的又一目的是，提供一种降低上述基因表达量的生物材料，所述生物材料为以下任意一种：

8、a.使所述基因缺失或抑制的表达盒；

9、b.含有a所述表达盒的表达载体；

10、c.含有a所述表达盒的克隆载体；

11、d.含有a所述表达盒和/或b所述表达载体和/或c所述克隆载体的工程菌。

12、本发明的又一目的是，提供一种增强上述基因表达量的生物材料，所述生物材料为以下任意一种：

13、a.使所述基因表达量增强的表达盒；

14、b.含有a所述表达盒的表达载体；

15、c.含有a所述表达盒的克隆载体；

16、d.含有a所述表达盒和/或b所述表达载体和/或c所述克隆载体的工程菌。

17、本发明的又一目的是，提供上述基因作为靶标或上述蛋白作为靶标或上述生物材料的应用，所述应用为以下任意一种：

18、（1）植物育种；

19、（2）调控植物对温度的适应性；

20、（3）调控植物的光合作用；

21、（4）调控植物细胞壁组分性状；

22、（5）调控植物rna m5c甲基化修饰水平。

23、作为优选的技术方案，所述应用通过抑制上述基因的表达/降低上述基因的丰度或降低上述蛋白的活性/降低上述蛋白的丰度，培育耐冷性增强和/或株高增加和/或光合能力增强和/或木质素积累增加和/或rna m5c甲基化修饰水平下降的植物。

24、更优选的，所述抑制上述基因的表达/降低上述基因的丰度可通过基因编辑实现，具体可为基于cas9系统的基因编辑。cas9系统中，sgrna如序列表的seq idno.7和seqidno.8所示。所述基因编辑具体通过在植物中导入重组质粒bl2024实现，所述重组质粒bl2024如seq idno.6所示。

25、作为优选的技术方案，所述应用通过增强上述基因的表达或增强上述蛋白的活性培育耐热性增强和/或株高降低和/或光合能力减弱和/或木质素积累减少和/或rna m5c甲基化修饰水平上升的植物。

26、优选的，所述植物为杨树，更优选的，为84k杨树。

27、本发明的又一目的是，提供一种rna m5c甲基转移酶突变体，所述突变体在编码pagtrm7s蛋白的基因中“tccgcaaggctccagatatg”突变为“tccgcaaggctccagatatcc”。

28、本发明的又一目的是，提供一种rna m5c甲基转移酶突变体，所述突变体在编码pagtrm7s蛋白的基因中“aattggtaacatcaccagacagg”突变为“aattggtaacatcaccagacgg”，并且“tccgcaaggctccagatatg”突变为“tccgcaaggctccagatatac”。

29、本发明的又一目的是，提供一种含有上述突变体的生物材料，所述生物材料为表达盒、表达载体、克隆载体和/或工程菌。

30、本发明的又一目的是，提供上述突变体或上述生物材料的应用，所述应用为以下任意一种：

31、（1）植物育种；

32、（2）调控植物对温度的适应性；

33、（3）调控植物的光合作用；

34、（4）调控植物细胞壁组分形性状；

35、（5）调控植物rna m5c甲基化修饰水平。

36、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种rna m5c甲基转移酶及其编码基因与应用，可用于植物的耐冷性、株高性状、光合作用、细胞壁形成以及rna m5c修饰水平的改良，对于植物育种特别是杨树育种，具有重大的应用推广价值。

技术特征：

1.一种rna m5c甲基转移酶编码基因，其特征在于，其编码的蛋白质的氨基酸序列如seqid no.1、seq id no.2所示。

2.根据权利要求1所述的rna m5c甲基转移酶编码基因，其特征在于，其核苷酸序列如seq id no.3、seq id no.4所示。

3.一种rna m5c甲基转移酶蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no.1、seq idno.2所示。

4.一种降低权利要求1或2所述基因表达量的生物材料，其特征在于，所述生物材料为以下任意一种：

5.一种增强权利要求1或2所述基因表达量的生物材料，其特征在于，所述生物材料为以下任意一种：

6.权利要求1或2所述基因作为靶标或者权利要求3所述蛋白作为靶标或者权利要求4或5所述生物材料的应用，其特征在于，所述应用为以下任意一种：

7.一种rna m5c甲基转移酶突变体，其特征在于，所述突变体在编码pagtrm7s蛋白的基因中“tccgcaaggctccagatatg”突变为“tccgcaaggctccagatatcc”。

8.一种rna m5c甲基转移酶突变体，其特征在于，所述突变体在编码pagtrm7s蛋白的基因中“aattggtaacatcaccagacagg”突变为“aattggtaacatcaccagacgg”，并且“tccgcaaggctccagatatg”突变为“tccgcaaggctccagatatac”。

9.一种含有权利要求7或8所述突变体的生物材料，其特征在于，所述生物材料为表达盒、表达载体、克隆载体和/或工程菌。

10.权利要求7或8所述突变体或者权利要求9所述生物材料的应用，其特征在于，所述应用为以下任意一种：

技术总结本发明公开了一种RNA m<supgt;5</supgt;C甲基转移酶及其编码基因与应用，涉及基因工程技术领域，所述编码基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2所示。本发明研究内容可用于植物的温度适应性、株高性状、光合作用、细胞壁形成以及RNA m<supgt;5</supgt;C修饰水平的改良，对于植物育种特别是杨树育种，具有重大的应用推广价值。技术研发人员：荆艳萍,卜芋芬,林金星受保护的技术使用者：北京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18