一种PLATZ转录因子SlPLATZ17及其编码基因和应用

本发明属于基因工程，具体涉及一种platz转录因子slplatz17及其编码基因和应用。

背景技术：

1、番茄(solanum lycopersicum l)起源于热带、亚热带地区，属于茄科、番茄属，是世界上最重要的蔬菜和园艺作物之一。番茄具有丰富的营养价值，市场需求量大，在全球各地广泛种植(周明和李常保，2022)。作为全球最大的番茄生产和出口国，番茄已经成为带动我国农业经济发展、提高农民收入的重要蔬菜作物。同时，番茄生长周期短、基因组小、遗传背景较为清楚，且易于转化等，是遗传研究的重要模式植物(meissner et al.1997)。番茄作为重要的喜温喜水蔬菜作物，在生产过程中常会受到干旱等逆境的影响，造成种子萌发慢，发芽率低，植株生长迟缓、落花落果等，严重时甚至引起植株死亡(董舒超等，2024)。干旱胁迫是近年来频繁发生，最具破坏性的非生物胁迫之一，主要通过破坏细胞内部的离子平衡，引起植物内部水分状况改变，导致植物新陈代谢紊乱，最终造成植株萎蔫甚至死(liuet al.2018)。在受到干旱胁迫时，植物可通过信号转导以及相应的分子调控网络抵御或适应不良环境(li et al.2023)。大量的研究表明，转录因子可通过调控某些特定靶基因的表达，将感知的逆境信号传到下游，最终使植株响应干旱胁迫(baillo et al.2019)。

2、plantat-rich sequence and zinc-binding(platz)是植物中发现的一类新型锌指类转录因子，在植物生长发育、逆境胁迫响应等方面发挥着重要的调控作用(li etal.2023)。platz家族蛋白的platz结构域中通常包含两个保守的锌指基序(c-x2-h-x11-c-x2-c-x(4-5)-c-x2-c-x(3-7)-h-x2-h和

3、c-x2-c-x(10-11)-c-x3-c)(han et al.,2022)。platz转录因子最早在豌豆(pisum sativum)中被发现，可非特异性的与富含a/t序列结合并抑制靶基因转录(yukioet al.2001)。随着对platz转录因子的功能研究发现，其在植物生长发育包括细胞增殖、叶片及胚乳发育等中起重要的调控作用(li et al.2021；li et al.2017)。同时，越来越多的研究证实paltz在植物非生物胁迫包括干旱、盐胁迫等响应过程中发挥关键的调控作用。如拟南芥中platz4直接靶向水通道蛋白pip2；8的启动子，抑制其表达，从而提高拟南芥抗旱(liu et al.2023)；atplatz2通过直接结合cbl4/10基因启动子中的富含a/t的序列，作为负调控因子参与盐胁迫(shasha et al.2020)。过表达ptplatz3显著增强杨树的镉耐受性(ma et al.,2023)。过表达ghplatz1可降低转基因拟南芥种子萌发和幼苗定植过程中对渗透和盐胁迫的敏感性(shicai et al.2018)。毛竹中的pheplatz1参与提高植株的耐旱性(zhang et al.2022)。大豆中的gmplatz17通过与胁迫相关的gmdreb5互作，抑制植株的耐旱性(zhao et al.2022)。

4、那么对platz转录因子在番茄非生物胁迫包括干旱、盐胁迫等响应过程中是否也发挥关键的调控作用，这对于培育抗逆新品种、提高作物的抗逆性具有重要的理论指导意义和实践应用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明提出了一种platz转录因子slplatz17及其编码基因和应用，从番茄micro-tom中克隆了slplatz17，通过构建该基因的过表达载体，利用农杆菌介导转化番茄‘micro-tom’。通过干旱处理，发现过表达slplatz17转基因番茄株系的抗旱性增强。

2、本发明的技术方案具体如下：

3、第一方面，本发明提供了slplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料的应用，所述的应用为下所任一种：

4、(1)slplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料在调控植物抗旱性中的应用；

5、(2)sslplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；

6、(3)slplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料在培育抗旱性植物中的应用；

7、(4)slplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料在培育抗旱性植物的产品中的应用；

8、(5)slplatz17基因或与slplatz17基因相关的生物材料在植物育种中的应用。

9、在本发明的一些实施方式中，与slplatz17基因相关的生物材料包括下述任一种：

10、(1)利用slplatz17基因编码的蛋白质；

11、(2)包含slplatz17基因的重组载体；

12、(3)包含slplatz17基因的重组微生物、或包含(2)所述重组载体的重组微生物；

13、(4)包含slplatz17基因的转基因植物组织。

14、在本发明的一些实施方式中，slplatz17基因的cds长度为675bp，其核苷酸序列如seq id no.1所示。

15、第二方面，本发明还提供了过表达slplatz17基因的应用，所述的应用为下所任一种：

16、(1)过表达slplatz17基因在调控植物抗旱性中的应用；

17、(2)过表达slplatz17基因在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；

18、(3)过表达slplatz17基因在培育抗旱性植物中的应用；

19、(4)过表达slplatz17基因在培育抗旱性植物的产品中的应用；

20、(5)过表达slplatz17基因在植物育种中的应用。

21、在本发明的一些实施方式中，slplatz17基因编码的蛋白质的氨基酸序列如seqid no.2所示。

22、在本发明的一些实施方式中，slplatz17基因源于番茄，优选为micro-tom番茄。同样的，所述的植物为micro-tom番茄。

23、第三方面，本发明提供了一种培育抗旱性植物的方法，该方法包括以下步骤：

24、步骤1：以pbi121为过表达载体，利用特异扩增引物通过同源重组方法将权利要求3所述的slplatz17基因的cds序列构建到pbi121载体上，获得pbi121-slplatz17的重组质粒，转化到农杆菌中；

25、步骤2：通过农杆菌介导的叶盘法转化植物，得到抗旱性转基因植物。

26、在本发明的一些实施方式中，步骤1中特异扩增引物如下所示：

27、17-oe-f：cacgggggactctagaatgggtgttggaggagctg；

28、17-oe-r：gacggccagtgagctcttaatattctataactagtcctccc。

29、在本发明的一些实施方式中，利用植物基因组dna提取试剂盒提取野生型和阳性苗的基因组dna，并以鉴定引物检查阳性转基因植物。

30、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

31、本技术通过实验表明slplatz17基因可以调控番茄的抗旱性，而过表达slplatz17基因可以显著提高番茄的抗旱性。

32、本发明还发现slplatz17基因与sldreb2蛋白和sldreb31蛋白存在相互作用。