本发明专利技术公开了一种岷江百合LrWRKY2基因及应用，所述LrWRKY2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，本发明专利技术将含有LrWRKY2基因的表达载体转入拟南芥植株中，获得的转基因拟南芥植株表现出匍匐生长，彻底改变了野生型拟南芥原有的生长形态；并且在匍匐生长的拟南芥茎上生出多个莲座状的基生叶，叶边缘具有规则突起的特殊形态，非常适合庭院和园林绿化中大面积栽培和应用，同时本发明专利技术也为制备新型地被植物提供了理论基础和技术支持，具有潜在的应用前景。
LrWRKY2 Gene and Its Application in Lilium Minjiang
The invention discloses a LrWRKY2 gene of Lilium Minjiang and its application. The nucleotide sequence of the LrWRKY2 gene is SEQ ID NO.1, and the coding amino acid sequence is SEQ ID NO.2. The expression vector containing LrWRKY2 gene is transferred into Arabidopsis thaliana plant, and the obtained transgenic Arabidopsis plant shows creeping growth, which completely changes the original growth of wild-type Arabidopsis thaliana. The invention also provides theoretical basis and technical support for the preparation of new ground cover plants, and has potential application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种岷江百合LrWRKY2基因及应用
本专利技术属于植物基因工程
，特别的涉及一种岷江百合LrWRKY2基因及应用。
技术介绍
株型是观赏植物的重要性状之一，选育理想株型是观赏植物育种的一个重要目标。匍匐生长的植物因其植株低矮、分枝角度小，贴近地面生长，因此更适合被用于地被景观的营造，在园林中有广阔的应用前景。研究匍匐型的转基因植物有助于扩大其应用价值，进一步推广其在园林绿化造景中的应用。WRKY是植物体内广泛存在的且保守的一类转录因子家族。最早被鉴定的植物WRKY基因是甘薯（Impoeabatatas）SPF1（SPF1:SWEETPOTATOFACTOR1）基因，其基因产物特异地与甘薯Sporamin基因和β-淀粉酶基因启动子区域的SP8序列识别，从而参与并调控植物糖信号途径的建立。目前WRKY基因在多数植物中被相继发现，如拟南芥中已经发现74个WRKY成员，在水稻中发现了109个WRKY成员；WRKY转录因子包括3个结构域，即DNA结合域、核定位信号和寡聚化位点。WRKY转录因子最主要的结构特点是各成员的DNA结合域中都至少含有一个WRKY结构域。WRKY结构域是一段大约由60个氨基酸残基所组成的多肽序列，其中WRKYGQK为所有成员中高度保守的7个氨基酸残基。除上述比较保守的区域外，WRKY成员中其余氨基酸组成的同源性并不高。此外，WRKY转录因子的DNA结合域中一般还含有一个锌指结构。WRKY转录因子在转录水平上对靶基因进行调控，WRKY蛋白大部分定位与细胞核，对一些WRKY蛋白氨基酸序列分析发现，在WRKY结构域以外存在细胞核定位信号区（NLS），这意味着WRKY蛋白在胞质中合成后，通过跨膜运输进入细胞核发挥作用。体外瞬间实验也证明了一些存在NLS的WRKY蛋白定位于细胞核。WRKY转录因子通过结合靶基因启动子区域W盒(C/T)TGAC(T/C)核苷酸序列而调控相应基因表达。研究表明，WRKY转录因子是植物对病原体防卫反应的关键组成部分，在植物防卫反应中起重要作用。已证实WRKY转录因子参与植物的损伤与衰老反应、参与植物生长发育代谢过程以及响应植物的生物胁迫和各种非生物胁迫，如高盐、高温、干旱和寒冷等。如在HSP101启动子的驱动下过表达OsWRKY11，通过使植物减慢萎蔫速率和增加逆境存活率从而表现出对干旱的耐受性（WuX.,etal.,PlantCellRep.2009,28:21-30）；在拟南芥中过表达35S:OsWRK45和35S:OsWRK72，植物通过诱导ABA/胁迫相关基因获得干旱抗性（QiuY.P.,YuD.Q.,Environ.Exp.Bot.2009,65:35-47）；OsWRKY08的转录可以被PEG，NaCl或者ABA诱导，通过上调非生物胁迫相关基因AtCOR47和AtRD21从而使转基因拟南芥获得对渗透压的抗性（SongY.,JingS.J.,YuD.Q.,Chin.Sci.Bull.2009,54:4671-4678）；专利CN105441460A公开了一种岷江百合WRKY转录因子基因LrWRKY1及应用，结果显示超表达LrWRKY1的转基因烟草对葡萄座腔菌、核盘菌、灰葡萄孢、尖孢镰刀菌等四种真菌的生长具有明显的抑制作用。但至今有关WRKY基因调控植物生长发育的功能研究相对滞后，并且有关WRKY基因的研究主要集中于模式植物拟南芥、水稻和杨树上，其它物种中WRKY调控因子的研究比较少，研究历史较短，且功能信息缺乏。岷江百合（LiliumregaleWilson）是百合科百合属中重要的野生种质资源，广泛分布于我国四川岷江流域（杨利平和符勇耀著，中国百合资源利用研究[M]，哈尔滨：东北林业大学出版社,2018.11）。相对于模式植物，岷江百合的生长发育调控机制具有复杂性和特殊性。前人研究表明，岷江百合对百合真菌病和病毒病具有较强的抗性，目前已经从岷江百合中获得多个逆境胁迫相关基因，如Lr14-3-3、LrPR10、LrbZIP1和LrWRKY1等（LiH.,etal.,Sci.Hort.2014,168:9-16;HeH.,etal.,GenesGenom.2014,36:497-507;ZhangN.N.,GenesGenom.etal.,2014,36:789-798;HanQ.,etal.,Sci.Hort.2016,198:370-378；专利号201610001896.4），但有关岷江百合WRKY转录因子基因调控植物生长发育的研究报道未见报道，其生物学功能及转录调控机制还远未阐明。
技术实现思路
针对现有技术存在的空白，本专利技术的目的在于提供一种岷江百合LrWRKY2基因，以及使用该基因的cDNA序列制备新型的转基因地被植物，填补了百合WRKY转录因子基因调控植物生长发育的研究空白。本专利技术还提供一种适合庭院和园林绿化中大面积栽培和应用，叶边缘具有规则突起的特殊形态的新产品或方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种岷江百合LrWRKY2基因，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。上述岷江百合LrWRKY2基因编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。一种重组载体，包括所述LrWRKY2基因的核苷酸序列。一种遗传工程化的宿主细胞，含有上述重组载体或基因组中整合有LrWRKY2基因。LrWRKY2基因或其编码的蛋白可以用于调节拟南芥匍匐生长。一种匍匐生长拟南芥的制备方法，包括以下步骤：将制备的或提供的含有LrWRKY2基因的表达载体转化农杆菌，得到农杆菌工程菌，再将所述农杆菌工程菌浸染拟南芥，使LrWRKY2基因过表达，即得到匍匐生长的转基因拟南芥。优选的，所述转基因拟南芥的茎生叶为莲座叶和/或叶片有规则的叶边缘突起。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术首次克隆了岷江百合LrWRKY2基因全长序列，通过氨基酸序列比较分析发现其含有2个典型的WRKY功能结构域；进一步构建LrWRKY2基因与绿色荧光标记蛋白GFP融合表达载体，转化烟草表皮细胞后分析发现，LrWRKY2转录因子具有在细胞核上特异性表达的特征，证实LrWRKY2基因属于WRKY转录因子家族。2、本专利技术首次利用转基因技术调控LrWRKY2的cDNA序列在拟南芥中过量表达，获得了匍匐生长的转基因模式植物，表明岷江百合LrWRKY2基因具有调控草本植物从直立生长到匍匐生长的重要生物学功能。3、本专利技术通过在草本模式植物中异源转化百合的一个WRKY转录因子基因LrWRKY2，不仅彻底改变了植株的生长发育表型，而且调控转基因植株茎上长出多个莲座状的基生叶，单叶边缘具有规则突起的特殊形态，美观新颖，非常适合庭院或绿地的栽培和应用。4、本专利技术提供了一种利用岷江百合LrWRKY2基因序列制备新型地被植物的方法，对于草本植物的生长发育调控具有重要科学意义，同时获得的转基因地被植物在园艺园林、景观设计领域具有潜在的应用价值。附图说明图1为岷江百合LrWRKY2基因的PCR扩增电泳图；图2为构建重组表达载体pTF101-35S::GFP-LrWRKY2-NOS的图谱示意图；图3为岷江百合LrWRKY2转录因子的亚细胞定位分析；对照组从左到右依次分别为激发光下暗场图、白光下明场图和组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岷江百合
【技术特征摘要】
1.一种岷江百合LrWRKY2基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。2.如权利要求1所述岷江百合LrWRKY2基因编码的蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。3.一种重组载体，其特征在于，包括权利要求1所述LrWRKY2基因的核苷酸序列。4.一种遗传工程化的宿主细胞，其特征在于，含有权利要求3所述重组载体或基因组中整合有权利要求1所述LrWRKY2基因。5.如权利要求1所述LrWRKY2基...
【专利技术属性】
技术研发人员：符勇耀，杨利平，朱艺勇，徐文姬，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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