一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用，属于棉花基因技术领域。本发明专利技术所述棉花有限果枝DB基因和无限果枝DB基因相比，其第825位核苷酸由胞嘧啶C突变为胸腺嘧啶T，对应的氨基酸序列在第113位由脯氨酸突变为丝氨酸。本发明专利技术提供的DB基因是在野生型无限果枝类型棉花和有限果枝类型棉花的杂交群体基础上进行图位克隆后测序，得到控制有限果枝性状的功能基因。本发明专利技术提供的棉花有限果枝DB基因转入陆地棉中，培育得到有限果枝类型和开花提前的棉花品种，为棉花新品种培育和棉花生产提供了新的发展方向。

【技术实现步骤摘要】
一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用
本专利技术属于棉花基因
，具体涉及一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用。
技术介绍
棉花是世界上最重要的天然纤维作物，也是蛋白、油脂的重要来源。正是因为棉花纤维和种子与人类生活密切相关，成为世界上重要的经济作物之一。全球棉花产值500多亿美元，种植面积约4.9亿亩。中国、印度、美国等五国占总产的70％以上，其中美、澳等先进植棉国家，实现了全程机械化，国际竞争力强，引领棉花发展方向。我国是世界上最大的棉花生产国、消费国和纺织品出口国。棉花不仅是我国近2亿棉农的重要经济来源，而且关系到1900万纺织及相关行业从业人员的就业问题，关系到国民经济稳定及棉纺工业发展。随着我国人力成本的不断攀升，棉花种植效益逐渐下降，改变棉花的种植方式将可以最大程度的提高棉花种植效益。由于棉花无限生长的特性，生长期较长，不同棉铃成熟期不一致，导致了棉花生产的用工较多和难以全程机械化，改变棉花无限生长的特性和缩短棉花的生育期，将可以改变棉花的种植方式，促进全程机械化进程，提高植棉效益。棉花株型结构和早熟性对产量具有较大影响。目前生产上应用的大部分陆地棉品种为无限果枝类型，果枝包含多个果节，可以无限生长；棉花有限果枝突变体通常也叫作零式果枝，零式果枝突变体在海岛棉中通常表现花芽直接分化于主茎叶腋处，而在陆地棉中零式果枝材料的果枝通常为一节有限生长，顶端以2～3朵花结束，具有早熟、株型紧凑、花期集中的特点。因此，零式果枝突变对研究果枝发育，调控株型结构，使棉花株型紧凑，更加适于高密度种植和适于机采等具有重要的理论和实践意义。但是现有技术中并没有任何关于控制棉花株型结构和早熟性状的基因的报道，因此，目前还无法实现人工控制棉花株型和人工提高产量性状。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用，所述有限果枝DB基因有效控制棉花果枝类型和早熟性状，为棉花新品种培育和棉花生产提供了新的发展方向。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种棉花有限果枝DB基因，所述基因的核苷酸如序列表SEQIDNo.1所示。本专利技术提供了一种所述棉花有限果枝DB基因的编码序列，所述编码序列的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.2所示。本专利技术提供了一种棉花有限果枝的编码蛋白，由所述编码序列翻译得到，所述编码蛋白的氨基酸序列如序列表SEQIDNo.3所示。本专利技术提供了所述DB基因、所述的编码序列或所述编码蛋白在调控棉花果枝的类型中的应用。本专利技术提供了所述DB基因、所述的编码序列或所述编码蛋白在培育有限果枝类型的棉花品种中的应用。本专利技术提供了所述DB基因、所述的编码序列或所述编码蛋白在培育提早开花棉花品种中的应用。本专利技术提供了一种棉花有限果枝DB基因，所述基因的核苷酸如序列表SEQIDNo.1所示。本专利技术提供的棉花有限果枝DB基因与野生型无限果枝类型棉花的DB基因相比，存在第825位核苷酸突变，由C突变为T，对应的氨基酸序列在第113位由脯氨酸突变为丝氨酸，所述DB基因具有控制有限果枝性状的生物学功能。所述棉花有限果枝DB基因序列长度为1013bp，所述DB基因包括4个外显子和间隔在4个外显子的3个内含子，所述突变发生在第2号外显子上。本专利技术提供的棉花有限果枝DB基因导入棉花中，使转基因棉花的表型从无限果枝类型变为有限果枝类型。同时，本专利技术提供的棉花有限果枝DB基因还能有效提高棉花开花时间，实验证明，含有所述DB基因的有限果枝棉花和无限果枝棉花相比，花期提前了7～10d。可见，本专利技术提供的棉花有限果枝DB基因对提前棉花开花时间有生物学作用。由于提前棉花开花时间对后期棉桃成熟有很大帮助，进而使棉花早熟，缩短棉花生产周期，为棉花生产和培育新的品种提供新方向。附图说明图1为本专利技术提供的棉花有限果枝DB基因的外显子示意图；图2为GhNB基因的编码蛋白质序列示意图；图3为标记选择的电泳图。具体实施方式本专利技术提供了一种棉花有限果枝DB基因，所述基因的核苷酸如序列表SEQIDNo.1所示。在本专利技术中，所述有限果枝DB基因序列长度为1013bp，所述DB基因包括4个外显子和间隔在4个外显子的3个内含子，与野生型无限果枝类型棉花的DB基因相比，存在第825位核苷酸突变，由C突变为T，所述突变发生在第4号外显子上(见图1)。在本专利技术中，所述有限果枝DB基因与拟南芥TFL1/ATC基因是同源基因，同属于PEBP基因家族。在本专利技术中，所述有限果枝DB基因的扩增方法采用普通PCR法进行，得到有限果枝DB基因片段。用于所述有限果枝DB基因的扩增引物包括正向引物和反向引物。所述正向引物的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.5所示。所述正向引物的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.6所示。所述有限果枝DB基因的扩增是以有限果枝海岛棉材料(新海18)的基因组DNA为模板扩增。所述扩增的程序如下：95℃30s；95℃5s，60℃30～34s；72℃5min。本专利技术提供了一种所述棉花有限果枝DB基因的编码序列(CDS)，所述编码序列的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.2所示。所述CDS的全长为525bp。所述CDS的扩增方法优选采用上述用于所述有限果枝DB基因的扩增引物对以有限果枝海岛棉材料(新海18)的cDNA为模板扩增。所述扩增程序同DB基因扩增。本专利技术提供了一种棉花有限果枝的编码蛋白，由所述编码序列翻译得到，所述编码蛋白的氨基酸序列如序列表SEQIDNo.3所示。所述编码蛋白包括174个氨基酸。在本专利技术中，所述编码蛋白的制备方法优选采用重组蛋白诱导表达和纯化的方法获得。所述重组蛋白诱导表达的方法优选将上述方案制备的重组载体导入原核生物中诱导表达。本专利技术对所述诱导表达的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的诱导表达的方案即可。诱导表达后，本专利技术将得到表达液进行纯化。所述纯化的方案采用本领域所熟知的纯化方案即可。本专利技术提供了所述DB基因、所述的编码序列或所述编码蛋白在培育有限果枝类型的棉花品种中的应用。在本专利技术中，采用所述DB基因、所述的编码序列培育有限果枝类型的棉花品种的方法，采用常规杂交的方法进行即可。本专利技术提供了所述DB基因、所述的编码序列或所述编码蛋白在培育提早开花棉花品种中的应用。所述培育的方法同上，在此不做赘述。下面结合实施例对本专利技术提供的一种棉花有限果枝DB基因、编码蛋白及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1提取海岛棉有限果枝材料新海18的基因组DNA，所述有限果枝DB基因的扩增方法采用普通PCR法进行，得到有限果枝DB基因片段。用于所述有限果枝DB基因的扩增引物包括正向引物和反向引物；F：ATGGCAAAACTGTCAGATCC(SEQIDNo.4)；R：TTAGCGTCTTCTAGCAGCTGT(SEQIDNo.5)所述有限果枝DB基因的扩增是以海岛棉有限果枝材料新海18的基因组DNA为模板扩增。所述扩增的程序如下：95℃30s；95℃5s，60℃30～34s；72℃5min。将海岛棉有限果枝材料新海18与陆地棉品种中棉所43杂交，F1与中棉所43回交，BC1F1代采用DB基因功能性标记进行分子标记辅助选择，DB基因功能性标记引物其为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棉花有限果枝DB基因，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示。

【技术特征摘要】
1.一种棉花有限果枝DB基因，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.1所示。2.一种权利要求1所述的棉花有限果枝DB基因的编码序列，所述编码蛋白的核苷酸序列如序列表SEQIDNo.2所示。3.一种棉花有限果枝的编码蛋白，其特征在于，由权利要求2所述编码序列翻译得到，所述编码蛋白的氨基酸序列如序列表SEQIDNo.3所示。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，张永山，姚金波，李燕，房圣涛，赵兰杰，吕友军，褚丽，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41