一种黄瓜CsaTRM4基因在促进南瓜CmoCK1砧穗间长距离运输的应用

植物分子生物学领域，具体说是一种黄瓜csatrm4基因在促进南瓜砧木cmock1砧穗间长距离运输的应用。

背景技术：

1、黄瓜(cucumis sativus l.)是我国主要的设施栽培蔬菜作物之一，是典型的喜温蔬菜，低温耐受性差,嫁接作为广泛的栽培手段已经成为设施瓜类和茄果类蔬菜工厂化育苗和冬春季栽培的配套措施之一。南瓜砧木不仅能保持黄瓜栽培品种的优良性状，还提高抗病及抗逆性，尤其是低温耐受性。不同砧木调控的黄瓜接穗性状不同，因此厘清砧穗互作的分子机制一直是设施黄瓜栽培的研究重点。关于嫁接提高黄瓜抗逆性的研究大都聚焦在表型变化、养分吸收、激素平衡等方面，随着分子生物学及生物信息学发展，mrna、蛋白质等大分子物质作为长距离信号在砧穗间运输的发现和深入研究，为揭示砧穗互作机制以及精准调控产量、品质和抗逆性提供有力依据。前人研究挖掘了南瓜耐低温关键基因胆碱激酶(choline kinase 1,cmock1)，明确了cmock1 mrna运输提高黄瓜接穗低温耐受性的功能。

2、砧穗间相互作用调控嫁接植株的丰产性、抗病性和抗逆性。近年来生物信息学分析发现嫁接植株砧穗间存在大量rna信号交流，目前m5c甲基化修饰是较为明确的mrna长距离运输调控因子，在拟南芥中调控attctp(yang et al.,2019)mrna的运输性。nol1/nop2/sun(nsun)家族蛋白负责将m5c“写入”rna，在此过程中这些蛋白催化s-腺苷甲硫氨酸的甲基转移至胞嘧啶。

3、在植物中，n6-甲基腺苷(m6a)和5-甲基胞嘧啶(m5c)是最常见的rna甲基化修饰。这些修饰在许多发育过程中发挥作用，例如胚胎发育、干细胞命运、毛状体分枝、叶形态发生、花转化、应激反应、果实成熟和根发育。cucume是发明人先前建立的一个数据库，目前在这个数据库中能够查询黄瓜和南瓜m6a和m5c rna甲基化位点。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种黄瓜csatrm4基因促进南瓜cmock1砧穗间长距离运输的应用。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种黄瓜csatrm4基因的应用，其特征在于：在植株中过表达该黄瓜csatrm4基因能够促进南瓜cmock1 mrna在砧穗间长距离运输；

4、所述黄瓜csatrm4基因核苷酸序列如seq id no.1所示，由该黄瓜csatrm4基因编码的蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。

5、用于扩增上述黄瓜csatrm4基因的引物对，其特征在于：所述引物对的核苷酸序列如seq id no.3-4所示。

6、一种黄瓜csatrm4基因敲除突变体获得方法，其特征在于，包括如下步骤：

7、步骤1，csatrm4 crispr/cas9载体的构建，以pcbc-dt1t2质粒为模板进行四引物pcr扩增，所述四引物序列如seq id no.15-18所示；

8、四引物序列具体如下：

9、dt1-f0 5‘-tgatgaaatctcttcaagccggttttagagcta gaaatagc-3’；

10、dt1-r0 5‘-aacaacgttctctctgttgtcgcaatctcttagt cgactctac-3’；

11、dt1-bsf 5‘-atatatggtctcgattgatgaaatctcttcaag ccggtt-3’；

12、dt1-bsr 5‘-attattggtctcgaaacaacgttctctctgttg tcgcaa-3’。

13、扩增后对目的条带切胶以后进行胶回收处理；将胶回收产物与p hse401质粒进行酶切-连接；

14、步骤2，利用步骤1得到的酶切-连接产物对黄瓜进行遗传转化；

15、步骤3，通过basta对步骤2得到的遗传转化外植体进行遴选，得到csatrm4基因敲除植株，即为黄瓜csatrm4突变体。

16、本发明所述的一种黄瓜csatrm4基因在促进南瓜cmock1砧穗间长距离运输的应用，其有益效果为：

17、本发明提供的csatrm4基因能促进南瓜砧木cmock1 mrna的长距离运输。使用烟草瞬时转化体系共表达csatrm4和cmock1，提高了cmock1的运输效率；敲除csatrm4降低了发根转化黄瓜中cmock1的运输效率。本发明所述的csatrm4的新功能具有较好的应用潜力，为砧木育种研究提供了基因资源和新思路，csatrm4基因能促进关键耐低温基因cmock1 mrna长距离运输，具有广泛的应用前景和较高的使用价值。

技术特征：

1.一种黄瓜csatrm4基因的应用，其特征在于：在植株中过表达该黄瓜csatrm4基因能够促进南瓜cmock1 mrna在砧穗间长距离运输；

2.用于扩增权利要求1所述黄瓜csatrm4基因的引物对，其特征在于：所述引物对的核苷酸序列如seq id no.3-4所示。

3.一种黄瓜csatrm4基因敲除突变体获得方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明涉及一种黄瓜CsaTRM4基因在促进南瓜CmoCK1砧穗间长距离运输的应用。本发明提供的黄瓜CsaTRM4基因能促进南瓜砧木CmoCK1mRNA长距离运输。使用烟草瞬时转化体系共表达CsaTRM4和CmoCK1，提高了CmoCK1的运输效率。本发明所述的CsaTRM4的新功能具有较好的应用潜力，为砧木育种研究提供了基因资源和新思路，CsaTRM4基因能促进关键耐低温基因CmoCK1mRNA长距离运输，具有广泛的应用前景和较高的使用价值。技术研发人员：张文娜,李晓军受保护的技术使用者：中国农业大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10