本发明属于植物基因，尤其涉及一种杨树erf转录因子基因pagerf113及其应用。
背景技术：
1、自然环境条件下，植物在生长发育过程中形成了一套复杂的信号转导系统以适应多变的环境条件。转录因子(transcription factor，tf)也称反式作用因子，是与真核生物基因启动子中的顺式作用元件发生特异性结合的一类蛋白质。转录因子对其下游基因具有开关的作用，可以通过与下游靶基因启动子中顺式作用元件结合，调控目的基因的表达，在调节植物生长发育中起着重要作用(gong et al.2020)。
2、随着多种植物全基因组测序的完成和生物信息学分析技术的发展，大量编码调控生长发育、干旱、高盐、低温、激素、病原反应等相关的转录因子被研究学者发现。其中，ap2/erf转录因子是植物中最大的转录因子家族之一，大约占已知植物转录因子总数的8％(jinet al.2017)。ap2/erf转录因子在调控植物生长发育或逆境胁迫过程中发挥着重要的作用，拟南芥erf转录因子基因puchi能够促进植株侧根的生长及胚胎的形成(hirota etal.2007)；在水稻中过表达拟南芥hardy基因能够促进分支和根系的生长，并且可以提高植株对干旱和盐碱胁迫的耐受性(karaba et al.2007)。在杨树中，ptaerf003转录因子在促进植株生长发育及根系生长过程中也发挥着积极的作用(trupiano et al.2013)。可见，筛选并克隆重要erf转录因子基因，利用erf转录因子基因进行遗传转化，是改良植物新品种的重要途径之一。
3、杨树生长快、适应性强，是三北地区重要的经济树种和绿化树种。盐碱、干旱和低温等非生物环境因子是影响杨树生长、发育，限制杨树用材质量、产量的主要因素。2004年杨树全基因组测序的完成，使杨树成为研究木本植物生长发育和应答逆境胁迫分子机制的模式植物(tuskan et al.2006)。利用基因工程技术手段培育杨树新品种，提高杨树抗旱耐盐能力日益成为该领域的重要育种途径。而且，植物体内转录因子可以通过结合启动子序列中的顺式作用元件调控下游靶基因的表达，调节植物生长发育及对逆境胁迫的适应能力，进而解决杨树转基因育种中单一功能基因作用不明显的难题(yamasaki 2016)。目前杨树erf转录因子基因pagerf113的功能研究尚未见报道，而通过利用其改良杨树新品种的技术更是缺乏。如果能通过基因工程的技术引入pagerf113基因逐步改善84k杨的生长及叶片形态，将极大促进其在生产和实践中的应用，对于林木分子育种研究及林业生态文明建设，具有非常重要的实践意义。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的在于提供一种杨树erf转录因子基因pagerf113及其应用，旨在解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明实施例是这样实现的，一种杨树erf转录因子基因pagerf113，其核苷酸序列如seq id no.2所示。
3、本发明实施例的另一目的在于，一种杨树erf转录因子基因pagerf113的应用，基于上述的杨树erf转录因子基因pagerf113，将其应用于调控杨树生长发育中，所述杨树生长发育包括株高生长和叶片形态以及根系形态方面的改变。所述基因在杨树中的过量表达可使杨树株高获得株高增加、茎节间长度降低但节间数量显著增加，植株地茎减小且弯曲倒伏、叶片面积减小且叶数量增加。抑制基因表达后杨树的形态与非转基因杨树差异不显著。
4、本发明实施例的又一目的在于，一种杨树erf转录因子基因pagerf113在培育杨树新品种中的应用，基于上述的杨树erf转录因子基因pagerf113，将所述基因分别过量表达或抑制表达构建到植物表达载体pbi121-gfp和part-cam-rnai中，筛选成功转化的阳性质粒，通过农杆菌介导分别将阳性质粒转化入杨树叶盘，获得过量表达和抑制表达pagerf113基因的转基因杨树。
5、进一步的技术方案，所述应用包括以下具体步骤：
6、步骤1、过表达植物表达载体pbi121-pagerf113-gfp的构建：
7、以seq id no.2所示的杨树pagerf113基因序列为模板，利用引物erf113-gfp-f和erf113-gfp-r经pcr扩增，扩增产物经电泳胶回收后连接至经xbaⅰ单酶切线性化的质粒载体pbi121-gfp载体上，通过无缝克隆试剂盒将目的基因与载体进行连接，筛选得到阳性质粒pbi121-pagerf113-gfp；
8、步骤2、抑制表达植物表达载体part-cam-rnai-pagerf113的构建
9、以seq id no.2所示pagerf113基因序列为模板，分别利用正向干扰片段克隆引物erf113-rnai-cis-f和erf113-rnai-cis-r，反向干扰片段克隆引物erf113-rnai-anti-f和erf113-rnai-anti-r扩增正向和反向干扰片段；正向干扰片段扩增产物经纯化后连接至经xhoⅰ和ecorⅰ双酶切线性化的质粒载体part-cam-rnai上，获得part-cam-rnai-pagerf113正向片段重组质粒；然后将扩增纯化的pagerf113基因反向干扰片段连接至经hindⅲ和xbaⅰ双酶切线性化的重组质粒载体part-cam-rnai-pagerf113重组质粒上，筛选获得含有pagerf113基因序列正向和反向干扰片段的part-cam-rnai-pagerf113重组质粒；
10、步骤3、农杆菌介导的叶盘法转化杨树：
11、将步骤1和步骤2所得的阳性质粒转化农杆菌感受态细胞gv3101，利用农杆菌侵染84k杨叶盘，获得pagerf113基因过量表达和抑制表达转基因84k杨；
12、步骤4、筛选过表达阳性转基因株系，获得株高增加、茎节间长度降低但节间数量显著增加，植株地茎减小且弯曲倒伏、叶片面积减小且叶片数量增多的新型杨树。
13、本发明实施例提供的一种杨树erf转录因子基因pagerf113及其应用，其有益效果在于：发现了杨树erf转录因子基因pagerf113在调控杨树生长发育，尤其是调控株高生长和叶片形态方面的新应用。进而提供了采用转基因技术，将pagerf113基因整合到84k杨基因组中，初步定向改变杨树株高生长和叶片形态特征。pagerf113基因过量表达后获得株高增加、茎节间长度降低但节间数量显著增加，植株地茎减小且弯曲倒伏、叶片面积减小且叶数量增多的新型杨树；而pagerf113基因抑制表达后，84k杨的表型与非转基因植株无差异变化。这一发现为利用基因工程技术初步选育杨树新品种提供了新颖实用的方法。
1.一种杨树erf转录因子基因pagerf113，其特征在于，其核苷酸序列如seq id no.2所示。
2.一种杨树erf转录因子基因pagerf113的应用，基于上述权利要求1所述的杨树erf转录因子基因pagerf113，其特征在于，将其应用于调控杨树生长发育中，所述杨树生长发育包括株高生长和叶片形态以及根系形态方面的改变。
3.一种杨树erf转录因子基因pagerf113在培育杨树新品种中的应用，基于上述权利要求1所述的杨树erf转录因子基因pagerf113，其特征在于，将所述基因分别过量表达或抑制表达构建到植物表达载体pbi121-gfp和part-cam-rnai中，筛选成功转化的阳性质粒，通过农杆菌介导分别将阳性质粒转化入杨树叶盘，获得过量表达和抑制表达pagerf113基因的转基因杨树。
4.根据权利要求3所述的杨树erf转录因子基因pagerf113在培育杨树新品种中的应用，其特征在于，所述应用包括以下具体步骤：
