一种调控木本植物根系吸收利用氮素的PagPB基因及其应用的制作方法

本发明属于基因工程育种，尤其涉及一种调控木本植物根系吸收利用氮素的pagpb基因及其应用。

背景技术：

1、氮素是植物生长发育所必需的大量元素之一。植物根系对土壤氮素吸收利用的效率是制约植物生长发育的关键。植物根系适应复杂多变土壤氮素环境，调控氮素吸收利用效率依赖于相关基因表达模式的改变，如硝态氮或铵态氮转运蛋白基因、蛋白编码基因和小rnas等关键基因的表达。而木本植物作为生态系统中的重要组成部分，其对生态系统稳定性、农业生产、生物多样性、碳汇作用、抗逆性、分子育种和种质创新以及可持续农业和林业都具有重要贡献。它们通过固氮作用和氮素吸收维持土壤氮素循环，减少化肥施用量，提高林产品产量和质量，为生物提供栖息地，增强碳汇功能，提高抗逆性，培育优良品种，实现农业和林业可持续发展。现有技术未见木本植物根系氮素吸收利用关键调控基因。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供了一种调控木本植物根系吸收利用氮素的pagpb基因及应用，以期为资源高效型林木新品种选育提供优良种质。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、本发明提供一种调控木本植物根系吸收利用氮素的pagpb基因，所述pagpb基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中应用。

5、所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用是通过沉默pagpb基因提高根系对氮素的吸收利用效率以及提高根系生物量。

6、所述提高根系对氮素的吸收利用效率是指：增加根系no3-和nh4+净吸收速率、根系硝态氮、铵态氮含量和硝酸还原酶活性。

7、所述pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，包括构建pagpb基因沉默载体，转化木本植物，获得pagpb基因沉默转基因植株，以提高根系对氮素的吸收利用效率，提高根系生物量。

8、优选的，所述构建pagpb基因沉默载体的具体方法如下：

9、(1)使用pagpb基因序列特异性引物，扩增pagpb基因全长序列，回收第一pcr产物，连接入t质粒，得到质粒pm-pagpb。

10、(2)双酶切pfgc5941 rnai载体，以pagpb-cis-f和pagpb-cis-r为引物扩增质粒pm-pagpb，回收第二pcr产物后与双酶切pfgc5941 rnai载体连接；将连接产物导入细菌中，获得重组载体pm-pagpb-c。

11、(3)双酶切重组载体pm-pagpb-c，以pagpb-anti-f和pagpb-anti-r为引物扩增质粒pm-pagpb，回收第三pcr产物后与双酶切重组载体pm-pagpb-c连接，获得pagpb基因沉默载体。

12、所述特异性引物序列如seq id no.3和seq id no.4所示。

13、所述pagpb-cis-f引物序列如seq id no.5，所述pagpb-cis-r引物序列如seq idno.6所示。

14、所述pagpb-anti-f引物序列如seq id no.7，所述pagpb-anti-r引物序列如seqid no.8所示。

15、优选的，所述转化方法为农杆菌介导法。

16、优选的，所述木本植物为杨树。

17、优选的，所述杨树的品种为银腺杨84k(p.alba xp.glandulosa)。

18、与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

19、(1)发现新的基因：本发明通过筛选和鉴定，以84k银腺杨为材料，成功发现了一个新的pagpb基因。这一发现丰富了杨树基因资源，为后续的研究提供了新的方向。

20、(2)揭示氮素吸收利用新机制：本发明发现沉默pagpb基因可以提高杨树根系对氮素的吸收利用效率，过表达pagpb基因降低杨树根系对氮素的吸收利用效率。本发明揭示了pagpb基因在调控杨树根系对氮素吸收利用过程中的关键作用。这一发现为深入解析木本植物氮素吸收利用的分子机制提供了新的策略。

21、(3)提供优良新种质：本发明利用pagpb基因核苷酸序列设计引物，分别构建pagpb基因沉默和过表达载体，通过gv3101农杆菌介导，将pagpb基因转入84k杨，成功创制了pagpb基因沉默和过表达的转基因杨树植株，为我国资源高效型杨树新品种选育提供优良新种质。

22、(4)具有重要应用价值：本发明在林木基因工程领域具有重要的应用价值，可以为林木育种、森林资源的可持续利用和生态环境的改善提供新的技术支持。

1.一种调控木本植物根系吸收利用氮素的pagpb基因，其特征在于，所述pagpb基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.如权利要求1所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用。

3.如权利要求2所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，通过沉默pagpb基因提高根系对氮素的吸收利用效率以及提高根系生物量。

4.如权利要求3所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，提高根系对氮素的吸收利用效率是指：增加根系no3-和nh4+净吸收速率、根系硝态氮、铵态氮含量和硝酸还原酶活性。

5.如权利要求3所述pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，构建pagpb基因沉默载体，转化木本植物，获得pagpb基因沉默转基因植株，以提高根系对氮素的吸收利用效率，提高根系生物量。

6.如权利要求5所述pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，所述构建pagpb基因沉默载体的具体方法如下：

7.如权利要求5所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，所述转化方法为农杆菌介导法。

8.如权利要求5所述pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，所述木本植物为杨树。

9.如权利要求8所述的pagpb基因在调控木本植物根系吸收利用氮素中的应用，其特征在于，所述杨树的品种为银腺杨84k(p.alba xp.glandulosa)。