一种橡胶树开花调控基因HbFT1及其克隆与应用制造技术

技术编号:21908353 阅读:21 留言:0更新日期:2019-08-21 10:46
本发明专利技术属于基因工程技术领域,具体涉及一种橡胶树开花调控基因HbFT1,并进一步公开其克隆与应用。本发明专利技术所述橡胶树开花调控基因HbFT1的cDNA包括如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列。本发明专利技术首次在巴西橡胶树中获得橡胶树开花调控基因HbFT1的全长cDNA,并通过橡胶树HbFT1基因组织特异性表达分析。

Cloning and Application of a Flowering Regulation Gene HbFT1 from Hevea brasiliensis

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶树开花调控基因HbFT1及其克隆与应用
本专利技术属于基因工程
,具体涉及一种橡胶树开花调控基因HbFT1,并进一步公开其克隆与应用。
技术介绍
高等植物生命周期主要包括种子萌发、营养器官生长、开花、受精、胚胎发育和种子形成等过程。其中,开花过程涉及由营养生长向生殖生长的转换、花器官的发生,以及在环境因子作用下内部各种信号的产生、传递和相互作用等,在植物生命周期中占有中心地位,并与农作物产量以及品质密切相关。开花诱导即植物由营养生长向生殖生长转换的过程,它受内源发育信号和环境因子的严格控制,开花诱导由一种复杂的信号途径“网络”形成,是一个非常复杂的过程。根据近年来对拟南芥、金鱼草、玉米等几种模式植物的开花调控信号途径的研究,尤其是对拟南芥的研究,提出影响植物的生长发育及开花的4个主要的生物学途径调控,包括自主调控途径(Autonomouspathway)、春化途径(Vernalization)、GA调控途径(Gibberellicacid)和光周期调控途径(Photoperiod)。其中自主调控途径和GA调控途径为植物主要内在调控因素,而春化途径和光周期调控途径则是外界主要的调控因素。FT(FLOWERINGLOCUST)基因是花期调控途径中的关键基因。它位于花发育途径中的汇集点,整合来自光周期途径、春化途径和自主途径等不同花发育途径的信号,在植物花发育中发挥着重要作用。FT蛋白是成花素的主要组成部分,在不同的开花遗传途径中,上游关键基因调控FT基因,使FT蛋白从韧皮部移动到茎顶端分生组织(SAM),与带碱性亮氨酸拉链蛋白(basicregion-leucinezipper,b-ZIP)转录因子FD(FLOWERINGLOCUSD)在茎尖通过蛋白质的相互作用来促进成花转变,并通过转录激活花分生组织特性基因AP1(APETALA1)来启动花发育过程。拟南芥的FT基因属于FT/TFL1基因家族,又称为磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-bindingprotein,PEBP)基因家族,因其蛋白易与磷脂酰乙醇胺结合而得名。拟南芥FT基因受到光周期调控,ft突变体长日照环境下延迟植物开花(KobayashiY,KayaH,GotoK,etal.1999.Apairofrelatedgeneswithantagonisticrolesinmediatingfloweringsignals.Science286,1960-1962.)。FT同源基因PtFT1转基因杨树在很短时间即可表现出开花表型,同时还能够可以抵制短日照条件下诱导的生长停止和芽休眠的现象的发生(BohleniusH,HuangT,Charbonnel-CampaaL,etal.2006.CO/FTregulatorymodulecontrolstimingoffloweringandseasonalgrowthcessationintrees.Science312,1040-43.)。杨树FT2也被证明具有促进开花的作用,同时受到光周期的调控而调控杨树季节性开花的功能(HsuCY,LiuY,LutheDSetal.2006.PoplarFT2shortensthejuvenilephaseandpromotesseasonalflowering.ThePlantCell18,1846-1861.)。西红柿FT同源基因SFT调控多个不同的发育过程,比如开花转变、叶片的成熟、茎的伸长等(ShalitA,RozmanA,GoldshmidtA,etal.2009.Thefloweringhormoneflorigenfunctionsasageneralsystemicregulatorofgrowthandtermination.Proc.Nati.Acad.Sci.USA.106,8392-8397.)。美洲黑杨(Populusdeltoides)中PdFT1和PdFT2因具有不同表达模式推测具有不同生物学功能(IgasakiT,WatanabeY,NishiguchiM,etal.2008.TheFLOWERINGLOCUST/TERMINALFLOWER1familyinLombardypoplar.PlantandCellPhysiology49,291-300.)。在梨树中,根据表达分析推测PcFT1具有促进开花的功能,而PcFT2则可能调控梨树的叶片的衰老和芽的休眠。过表达PcFT2基因在烟草中能够引起烟草早花表型的产生,嫁接研究表明PcFT2蛋白具有可移动性。然而转PcFT2基因的梨树却不能表现早花表型,而是在延迟因短日照和低温引起的叶片脱落和芽的休眠(FreimanA,GolobovitchS,YablovitzZ,etal.2015.ExpressionoffloweringlocusT2transgenefromPyruscommunisL.delaysdormancyandleafsenescenceinMalus×domesticaBorkh,andcausesearlyfloweringintobacco.PlantScience241,164-176.)。甜菜中BvFT1行使开花抑制功能,其表达受到春化处理的抑制,而BvFT2则为开花促进者(PinPA,BenllochR,BonnetD,etal.2010.AnantagonisticpairofFThomologsmediatesthecontroloffloweringtimeinsugarbeet.Science330,1397-1400.)。可见,FT不仅在成花转变过程中起重要作用,而且还参与调节生长发育的一些过程。天然橡胶一直是我国重要的战略物资和储备资源,目前在我国,橡胶树新品种的选育仍然是以传统的人工授粉育种为主。由于橡胶树生长缓慢,从胚后发育的童期到开花需要5-8年时间,而且有些性状只有在成年期才能表现出来,这将严重阻碍橡胶树育种的进程。目前,对橡胶树尤其是巴西橡胶树的成花机理与相关基因克隆和功能研究还未见报道。对橡胶树开化调控基因的克隆及其生物学功能的研究和探索,明确其在橡胶树开花转变过程中的作用,为利用分子育种技术加快橡胶树新品的培育奠定基础。
技术实现思路
为此,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种橡胶树开花调控基因HbFT1,并进一步公开其克隆与应用。为解决上述技术问题,本专利技术所述的一种橡胶树开花调控基因HbFT1,所述基因HbFT1的cDNA包括如SEQIDNo:1所示的核苷酸序列。所述的橡胶树开花调控基因HbFT1,所述基因HbFT1的cDNA核苷酸序列如SEQIDNo:1所示。本专利技术还公开了一种所述的橡胶树开花调控基因HbFT1编码的蛋白,包括如SEQIDNo:2所示的氨基酸序列。具体的,所述的橡胶树开花调控基因HbFT1编码的蛋白,其氨基酸序列如SEQIDNo:2所示。本专利技术还公开了一种橡胶树开花调控基因HbFT1,所述基因HbFT1的基因组DNA包括如SEQIDNo:3所示的核苷酸序列。所述的橡胶树开花调控基因HbFT1,所述基因HbFT1的基因组DNA核苷酸序列如SEQIDNo:3本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种橡胶树开花调控基因HbFT1,其特征在于,所述基因HbFT1的基因组DNA核苷酸序列如SEQ ID No:3所示。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶树开花调控基因HbFT1,其特征在于,所述基因HbFT1的基因组DNA核苷酸序列如SEQIDNo:3所示。2.一种克隆权利要求1所述的橡胶树开花调控基因HbFT1的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)分别以巴西橡胶树的叶片基因组DNA,或者叶片和花序的cDNA混合为模板,设计如下引物进行PCR扩增,获得HbTF1基因开放阅读框;HbFT1OF:GGAATTCATGCCTAGTGACAGAG;HbFT1OR:CCCCCCGGGGCATCTTCTTCC;(2)以HbTF1基因开放阅读框为基础,设计如下引物合成5’UTR及3’UTR;HbFT1-5UF:GTAAAAG...

【专利技术属性】
技术研发人员:李季毕政鸿黄天带华玉伟黄华孙
申请(专利权)人:中国热带农业科学院橡胶研究所
类型:发明
国别省市:海南,46

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