CN113121661A - 毛白杨PtPRP1基因及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物技术领域，具体涉及毛白杨PtPRP1基因及其应用，本发明扩增得到的毛白杨PtPRP1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明通过CRISP/CAS9系统，设计gDNA敲除杨树中的PtPRP1基因，发现敲除了PtPRP1基因的杨树抗旱性提高，同时过表达毛白杨PtPRP1基因的拟南芥脯氨酸含量降低，抗旱性下降。由此本发明得出结论毛白杨PtPRP1基因可以负调控植物的抗旱性，通过降低毛白杨PtPRP1基因的表达量，能够有效提高植物的抗旱性。本发明提供的毛白杨PtPRP1基因可用于杨树及多种植物的抗旱株系的选育中。

Description

毛白杨PtPRP1基因及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及毛白杨PtPRP1基因及其应用。

背景技术

AAI(α-amylase inhibitor，α-淀粉酶抑制子)蛋白家族含有4个折叠叶拓扑的螺旋，并形成一个右手超螺旋。主要包括三大类蛋白：一是植物脂质转移蛋白(Lipidtransfer protein,LTP)，如非特异性脂转移蛋白ns-ltp1和ns-ltp2；二是蛋白酶/α-淀粉酶抑制剂(protease/α-amylase inhibitor)，如来自印度小米(Eleusine coracana)的胰蛋白酶/α-淀粉酶抑制剂RBI和来自玉米(Zea Mays)的Hageman因子/淀粉酶抑制剂；三是种子贮藏蛋白(seed storage protein)，如油菜(Brassica napus)的napin和蓖麻(CastorBean)的2S白蛋白。

有研究报告AAI家族成员参与胁迫调节。植物脂质转移蛋白(Lipid transferprotein，LTP)在体外表现出在膜间传递脂质的能力，并参与植物生长、繁殖、发育、生物和非生物胁迫反应相关的多种生理过程。在拟南芥中，MYB96的靶标基因LTP3与抗冻和抗旱有着密切关联。蛋白酶/α-淀粉酶抑制剂(protease/α-amylase inhibitor)参与植物防御过程。在干旱胁迫下，大豆脂类物质含量下降，种子储存蛋白Gy4和β-conglycinin的表达下调。

脯氨酸富集蛋白(PRP)是AAI家族成员，是细胞壁结构蛋白，最初被鉴定为胡萝卜贮藏根中的伤口诱导基因产物。植物发育过程中会诱导PRP的表达，环境胁迫或植物的物理损伤也会导致PRP在细胞壁中积累。PRPs可分为三类。一类是含有多个POVEKPOVXK的PRP，而其他两类(HyPRP和NHyPRP)是具有混合结构的PRPs。HyPRPs在N末端含有一个重复的富含脯氨酸的区域，在C末端区域含有一个保守的8-半胱氨酸区域(8CM)。这个保守的C末端结构特点与AAI家族蛋白结构特点相同。另外研究发现HyPRPs的保守C末端与AAI家族中的非特异性脂质转移蛋白具有亲缘关系。和HyPRPs相反，NHyPRPs在C末端区域有大量的脯氨酸富集。

多项研究证明PRP参与植物响应逆境胁迫过程。在枳(Poncirus trifoliata)中，PtrPRP基因在低温、盐和外源脱落酸(ABA)处理下得到诱导，但在脱水处理时表达下调。木豆中CcHyPRP基因和拟南芥中的HyPRP基因的过表达均有利于植物在非生物胁迫条件下的生长。脯氨酸富集蛋白SIC作为一些miRNAs的生物发生和一些剪接内含子降解所需的独特因子对拟南芥的发育和非生物胁迫耐受性至关重要。棉花中GhHyPRP3参与低温和盐胁迫下的防御反应。与野生型相比，过表达GhHyPRP3的转基因品系在低温和高盐胁迫条件下具有更高的发芽率。极端盐胁迫也可以降低PRP基因的表达，当使用大于0.4％的NaCl溶液处理时，大豆SbPRP基因的表达明显下调。

发明内容

本发明的目的在于利用来源于毛白杨的PtPRP1基因提高植物的抗旱能力，为此，本发明提供毛白杨PtPRP1基因及其应用。

为了实现上述目的，本发明根据干旱情况下毛白杨与对照组的杨树转录组数据分析，筛选出了与干旱处理密切相关的毛白杨PtPRP1基因部分序列，再根据毛果杨数据库中的序列号，筛选到毛果杨的PRP1的cDNA序列，根据该序列设计合成寡核苷酸引物，根据该序列设计合成寡核苷酸引物，以毛白杨的mRNA反转录后的cDNA为模板，克隆获得杨树PRP1基因全长cDNA序列，命名为PtPRP1，并构建到入门载体上，之后通过重组反应，将其构建到植物表达载体上，筛选阳性克隆，转化农杆菌(GV3101)后侵染拟南芥。

经过上述处理后，从实验结果来看，来源于毛白杨的PtPRP1基因在CaMV 35S启动子驱动下，转基因植株都不会出现不良的农艺性状，且转PtPRP1基因的拟南芥抗旱性降低。拟南芥是模式植物，在拟南芥菜中能发挥作用的基因在多种作物中有类似的功效，因此本发明的毛白杨PtPRP1基因可用于油菜，大豆，棉花，花生，棕榈等油料植物和小麦，水稻，玉米等其他作物的抗旱株系选育中。

具体地，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供毛白杨PtPRP1基因，所述毛白杨PtPRP1基因的核苷酸序列为：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

本发明进一步提供上述毛白杨PtPRP1基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列为：

1)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；或

2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

第二方面，本发明提供一种gDNA，所述gDNA用于编辑上述毛白杨PtPRP1基因，所述gDNA包括如下核苷酸序列：

i)SEQ ID No.3所示的核苷酸序列，和/或，

ii)SEQ ID No.4所示的核苷酸序列。

本发明进一步提供包含上述毛白杨PtPRP1基因和/或gDNA的生物材料，所述生物材料为载体、转基因细胞系、工程菌、宿主细胞或表达盒中的一种或多种。

第三方面，本发明提供上述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或上述gDNA或上述生物材料在调控植物抗旱能力中的应用。

本发明进一步提供上述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或上述gDNA或上述生物材料在植物遗传育种或转基因植物制备中的应用。

上述应用具体为通过降低毛白杨PtPRP1基因的表达量，提高植物的抗旱能力。

优选地，所述降低毛白杨PtPRP1基因的表达量为敲除所述植物中的毛白杨PtPRP1基因。

本发明进一步提供上述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或上述gDNA或上述生物材料在调控植物脯氨酸含量中的应用。

第四方面，本发明提供一种调控植物抗旱性的方法，包括：调控植物中毛白杨PtPRP1基因的表达量；

所述毛白杨PtPRP1基因的核苷酸序列为：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的基因。

进一步地，通过降低所述植物中所述毛白杨PtPRP1基因的表达量，提高所述植物的抗旱性，优选通过提高所述植物中脯氨酸的含量，提高所述植物的抗旱性；或者，通过将敲除所述毛白杨PtPRP1基因基因的株系与其他株系杂交，培育抗旱株系。

进一步地，所述降低所述毛白杨PtPRP1基因基因的株系利用CRISP/cas9系统实现，所述CRISP/cas9系统使用的gDNA包括如下核苷酸序列：

i)SEQ ID No.3所示的核苷酸序列，和/或，

ii)SEQ ID No.4所示的核苷酸序列。

本发明提供毛白杨PtPRP1基因基因及其应用，具有如下有益效果：

本发明构建过表达毛白杨PtPRP1基因的拟南芥株系，和野生型株系对比发现，过表达PtPRP1基因的拟南芥株系的抗旱性下降；本发明进一步通过CRISP/CAS9系统敲除杨树中PtPRP1基因发现，杨树的抗旱性显著提高。由此，可得知PtPRP1基因负调控植物的抗旱性，可以将毛白杨PtPRP1基因用于植物抗旱株系的选育中。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的将PtPRP1基因连接到入门载体得到的质粒pGWC-PtPRP1的质粒图谱；

图2为本发明实施例1提供的将PtPRP1基因连接到植物表达载体得到的质粒pPtPRP1的质粒图谱；

图3为本发明实施例3提供的生长期一致的异源表达PtPRP1基因的拟南芥(OE-PtPRP1)和野生型拟南芥(Col 0)抗旱性对比的示意图；其中，A为两者干旱处理后的生长情况对比图，B为脱落酸(ABA)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Proline)含量对比示意图，C为叶片DAB染色对比示意图；

图4为本发明实施例4提供的PtPRP1基因在不同干旱处理条件下根(Root)、茎(Stem)和叶(Leaf)的基因表达模式；

图5为本发明实施例5提供的PtPRP1基因编辑质粒的图谱，其中，AtU6：拟南芥U6启动子驱动gRNA表达；pYAO启动子驱动Cas9基因表达；CaMV35S启动子驱动GUS基因和Kan基因表达。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

实施例1毛白杨PtPRP1基因的获得及表达载体的构建

1、毛白杨RNA的提取

收集足量的杨树叶片，迅速加入液氮，用研钵充分研磨后，取50-100mg的粉末，加入1mLTrizol(Invitrogen)提取缓冲液，充分混匀后，静止10min；加入0.2mL氯仿，充分混匀后，13,500rpm离心10min；取上清，加入0.2mL氯仿，充分混匀后，13,500rpm离心10min；取上清，加入一半体积的异丙醇，室温静止30-50min，13,500rpm离心10min，弃上清。加入75％的乙醇，悬浮沉淀，10,000rpm离心5min，弃上清；加入100％的乙醇，悬浮沉淀，10,000rpm离心5min，弃上清；在超净工作台中吹干(大于3-5min)；加50μL DEPC水溶解。-80℃保存待用。

2、毛白杨cDNA的合成

利用全式金公司的去DNA反转录试剂盒利用步骤1得到mRNA反转录制备cDNA。其体系为5μg total RNA，50mM Oligo(dT18)，10μL 2×TS Reaction mix，1μL TransScriptRT/RI Enzyme Mix，1μL gDNA Redmover，用RNase-free水补至20μL。轻轻混匀后，42℃孵育40-50min，85℃失活5min。-20℃保存待用。

3、毛白杨PtPRP1基因表达载体的构建

根据毛果杨数据库中的序列号，筛选到毛果杨PRP1的cDNA序列，根据该序列设计合成寡核苷酸引物，以毛白杨cDNA作为模板，设计上下游扩增引物：

forward.5’-AGCAGGCTTTGACTTTATGGATTCTACCAAAATTTCAG-3’，

reverse.5’-TGGGTCTAGAGACTTTCCCTAGAGAGAGCAAGTGTAAC-3’；

用pfu酶(

FastPfu DNA Polymerase)扩增PtPRP1基因。扩增程序为2min 98℃预变性，30s 98℃，30s 60℃，1min 72℃，共35个循环。PCR产物经试剂盒(北京全式金生物技术有限公司)纯化后，待用。

利用In-fusion体系，将PCR产物连接到入门载体(命名为pGWC-pPtPRP1，图1为连接后的质粒图谱)上，具体如下：1μL酶切后的pGWCm(用AhdI酶切)，1μL PCR产物，2μL，In-fusion Mix，50℃50-60min；转大肠杆菌DH5α，通过PCR鉴定筛选阳性克隆，经测序鉴定后，通过Gateway体系，将其构建到植物表达载体上，命名为pPtPRP1，质粒图谱如图2所示)，PtPRP1的启动子为CaMV35S，载体中转化植物的筛选标记为潮霉素和Basta。将重组质粒转化于农杆菌GV3101中，经PCR鉴定后，待用。

实施例2毛白杨PtPRP1基因的遗传转化及阳性转基因株系的筛选

本实施例通过蘸花法进行拟南芥的遗传转化，具体步骤如下：

将带有实施例1构建得到的pPtPRP1质粒的农杆菌，在LB液体(加有50mg/L卡那霉素、50mg/L庆大霉素和200mg/L利福平)培养基中培养至OD＝0.8，10,000rpm离心5min收集菌体，用等体积的悬浮液(10mM MgCl2，5％蔗糖)悬浮，离心收集菌体，用悬浮液悬浮至OD＝1.0，并加入0.005％Silwet L-77，转化开花初期的拟南芥一次，间隔7天再蘸花一次。待种子成熟后，收集T0代种子，种于培养盘中，出苗后10天，喷Basta(0.3％)筛选，间隔5天，再喷一次；并通过PCR鉴定后，将T1代阳性苗移植于营养钵中培养。

实施例3转PtPRP1基因拟南芥的生理指标分析

本实施例对转PtPRP1基因的拟南芥多个生理指标进行了分析，具体步骤如下：

1、过表达PtPRP1基因对拟南芥抗旱性的影响

本实施例将生长时期一致的过表达PtPRP1基因的拟南芥(由实施例2所述的方法制备得到)和Col 0野生型拟南芥种于相同的温室条件下，干旱处理21天与对照组相比，并将对比结果拍照。结果如图3中的A所示，本实施例发现过表达PtPRP1基因的拟南芥(OE-PtPRP1)萎蔫相较于对照组(Col0)更为明显，结果表明过表达PtPRP1基因后拟南芥的抗旱性较大幅度下降。

2、过表达PtPRP1基因对拟南芥中ABA，MDA及Proline含量的影响

本实施例进一步使用试剂盒(酶免)应用双抗体夹心法测定过表达PtPRP1基因的拟南芥以及野生型拟南芥各项指标水平，具体步骤如下：

用纯化的植物ABA，MDA及Proline捕获抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被的微孔中依次加入植物ABA，MDA及Pro，再与HRP标记的检测抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的植物ABA，MDA及Pro呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(OD值)，通过标准曲线计算样品中植物各项指标含量。具体步骤如下：

(1)标准品的加样：设置标准品孔和样本孔，标准品孔各加不同浓度的标准品50μL；

(2)加样：分别设空白孔(空白对照孔不加样品及酶标试剂，其余各步操作相同)、待测样品孔。在酶标包被板上待测样品孔中先加样品稀释液40μL，然后再加待测样品10μL(样品最终稀释度为5倍)。加样将样品加于酶标板孔底部，尽量不触及孔壁，轻轻晃动混匀；

(3)加酶：每孔加入酶标试剂100μL，空白孔除外；

(4)温育：用封板膜封板后置37℃温育60min；

(5)配液：将20倍浓缩洗涤液用蒸馏水20倍稀释后备用；

(6)洗涤：小心揭掉封板膜，弃去液体，甩干，每孔加满洗涤液，静置30sec后弃去，如此重复5次，拍干；

(7)显色：每孔先加入显色剂A 50μL，再加入显色剂B 50μL，轻轻震荡混匀，37℃避光显色15min；

(8)终止：每孔加终止液50μL，终止反应(此时蓝色立转黄色)；

(9)测定：以空白孔调零，450nm波长依序测量各孔的吸光度(OD值)。测定应在加终止液后15min以内进行。

3、DAB染色结果

采用DAB辣根过氧化物酶显色试剂盒(Beyotime)，具体操作步骤如下：

(1)取样用蒸馏水清洗3-5次，每次3-5min；

(2)按试剂(A):试剂(B)＝1:1的比例混合,即为DAB染色工作液，即配即用；

(3)洗涤过叶片后，去除洗涤液，加入适量DAB染色工作液，确保覆盖叶片；

(4)室温避光室温过夜放置；

(5)75％酒精脱色。

异源表达PtPRP1基因的拟南芥与野生型相比脯氨酸含量下降，ABA和丙二醛含量没有差异(见图3的B)。DAB染色结果显示过氧化物积累无明显差异(见图3的C)。

实施例4干旱胁迫下PtPRP1基因的表达模式

选取健壮杨树组培苗截取顶芽放入MS培养基进行继代培养50天后，移至土壤(蛭石：营养土1:1)。之后将材料停止浇水进行干旱处理。分为干旱处理0天、5天、10天、15天和20天五组。分别取根、茎、叶，液氮保存，提取RNA进行定量分析。以ACTIN为内参基因检测了PtPRP1基因在干旱处理条件下的表达水平，得到如图4所示结果。如图4所示，在干旱胁迫下，PtPRP1基因在根，茎和叶中不同处理时间点的表达量存在差异。但是随着干旱时间的增长，PtPRP1基因表达量相对于对照组都有显著的下降。并且都在干旱15天时表达量到达最小值，总体呈现表达量下调趋势，在干旱处理20天的叶中其表达量与干旱处理5天，10天，15天的叶相比有上调趋势，但是与对照组相比仍表现为显著下调，表明该基因对干旱响应为负相关。

实施例5杨树中敲除PtPRP1基因的表型

根据毛白杨PtPRP1基因测序序列对外显子区设计一对gRNA，序列为：GCCGCCCCAACTCTTGACTG和ACTCTTGACTGTGGTTCTTG，通过http://www.rgenome.net/网站检测gRNA特异性。经测序发现gRNA序列在杨树84K中保守，杨树84K与毛白杨PtPRP1该序列相同，将特异的gRNA构建到基因编辑载体pHZM62上，用U6启动子驱动gRNA表达，pYAO启动子驱动Cas9基因表达，载体还含有GUS基因和卡那霉素抗性(质粒图谱如图5所示)，转化农杆菌GV3101。采用叶盘法浸染转化杨树84K叶片，通过卡那霉素筛选和GUS染色筛选转基因植株。通过农杆菌介导的方法(Han et al.,2000)，转化杨树84K，获得了PtPRP1基因被敲除的转基因植株。对PtPRP1基因被敲除的植株进行干旱处理，与对照组相比PtPRP1基因被敲除后的植株抗旱性显著提高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

序列表

<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所

中国林业科学研究院林业研究所

<120> 毛白杨PtPRP1基因及其应用

<130> KHP191116909.7

<160> 6

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 612

<212> DNA

<213> Populus tomentosa

<400> 1

atggattcta ccaaaatttc agctttcctc ttcctttgca tgatctccat ttcctcagcc 60

gccccaactc ttgactgtgg ttcttgtggc aagcatccaa agaacaaaca ccctaagact 120

cctgaagctc ctattacact ccctccactt ccagttcctc caattgtgaa gccaccagtg 180

actctgcctc cacttccagt tcctccaatt gtgaagccac cagttaccct ccctcccgtg 240

acactccctc ctgtgacagt ccctcctgtg acagtccctc ctgtgacagt ccctccggtg 300

actacaaagc caccaaaggg aaagccatgc cctccacctc catcacccaa ggatacatgc 360

cctattgata cactaaaact tggtgcctgt gtggatcttc ttggtgggct agtgcacatt 420

ggccttggtg atccagttgt gaaccagtgc tgcccagttc ttacaggact tgttgagctt 480

gaagctgctg tctgcctgtg caccactctc aaaatcaagg ctcttaacct caatatctat 540

gtcccgcttg ctcttcaact ccttgttact tgtgggaaga cacctcctcc tggttacact 600

tgctctctct ag 612

<210> 2

<211> 203

<212> PRT

<213> Populus tomentosa

<400> 2

Met Asp Ser Thr Lys Ile Ser Ala Phe Leu Phe Leu Cys Met Ile Ser

1 5 10 15

Ile Ser Ser Ala Ala Pro Thr Leu Asp Cys Gly Ser Cys Gly Lys His

20 25 30

Pro Lys Asn Lys His Pro Lys Thr Pro Glu Ala Pro Ile Thr Leu Pro

35 40 45

Pro Leu Pro Val Pro Pro Ile Val Lys Pro Pro Val Thr Leu Pro Pro

50 55 60

Leu Pro Val Pro Pro Ile Val Lys Pro Pro Val Thr Leu Pro Pro Val

65 70 75 80

Thr Leu Pro Pro Val Thr Val Pro Pro Val Thr Val Pro Pro Val Thr

85 90 95

Val Pro Pro Val Thr Thr Lys Pro Pro Lys Gly Lys Pro Cys Pro Pro

100 105 110

Pro Pro Ser Pro Lys Asp Thr Cys Pro Ile Asp Thr Leu Lys Leu Gly

115 120 125

Ala Cys Val Asp Leu Leu Gly Gly Leu Val His Ile Gly Leu Gly Asp

130 135 140

Pro Val Val Asn Gln Cys Cys Pro Val Leu Thr Gly Leu Val Glu Leu

145 150 155 160

Glu Ala Ala Val Cys Leu Cys Thr Thr Leu Lys Ile Lys Ala Leu Asn

165 170 175

Leu Asn Ile Tyr Val Pro Leu Ala Leu Gln Leu Leu Val Thr Cys Gly

180 185 190

Lys Thr Pro Pro Pro Gly Tyr Thr Cys Ser Leu

195 200

<210> 3

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

gccgccccaa ctcttgactg 20

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

actcttgact gtggttcttg 20

<210> 5

<211> 38

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

agcaggcttt gactttatgg attctaccaa aatttcag 38

<210> 6

<211> 38

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

tgggtctaga gactttccct agagagagca agtgtaac 38

Claims (10)

1.毛白杨PtPRP1基因，其特征在于，所述毛白杨PtPRP1基因的核苷酸序列为：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

2.一种蛋白质，其特征在于，所述蛋白质由权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因编码得到，所述蛋白质的氨基酸序列为：

1)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；或

2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

3.一种gDNA，其特征在于，所述gDNA用于编辑权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因，所述gDNA包括如下核苷酸序列：

i)SEQ ID No.3所示的核苷酸序列，和/或，

ii)SEQ ID No.4所示的核苷酸序列。

4.一种生物材料，其特征在于，所述生物材料包含权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因和/或权利要求3所述gDNA，所述生物材料为载体、转基因细胞系、工程菌、宿主细胞或表达盒中的一种或多种。

5.权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或权利要求3所述gDNA或权利要求4所述生物材料在调控植物抗旱能力中的应用。

6.权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或权利要求3所述gDNA或权利要求4所述生物材料在植物遗传育种或转基因植物制备中的应用。

7.权利要求1所述毛白杨PtPRP1基因或其编码蛋白或权利要求3所述gDNA或权利要求4所述生物材料在调控植物脯氨酸含量中的应用。

8.一种调控植物抗旱性的方法，其特征在于，包括：调控植物中毛白杨PtPRP1基因的表达量；

所述毛白杨PtPRP1基因的核苷酸序列为：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过降低所述植物中所述毛白杨PtPRP1基因的表达量，提高所述植物的抗旱性，优选通过提高所述植物中脯氨酸的含量，提高所述植物的抗旱性；或者，通过将敲除所述毛白杨PtPRP1基因的株系与其他株系杂交，培育抗旱株系。

10.根据权利要求9所述的方法，所述降低所述植物中所述毛白杨PtPRP1基因的表达量为利用CRISP/cas9系统实现，所述CRISP/cas9系统使用的gDNA包括如下核苷酸序列：

i)SEQ ID No.3所示的核苷酸序列，和/或，

ii)SEQ ID No.4所示的核苷酸序列。

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