茶树开花基因CsFT及其编码蛋白制造技术

茶树开花基因

【技术实现步骤摘要】
茶树开花基因CsFT及其编码蛋白
本专利技术属于分子生物学
，具体涉及茶树开花基因CsFT及其编码蛋白。
技术介绍
在上个世纪，经过对植物开化机制的长时间研究，人们发现植物花芽形成的是受叶片中产生的一种激素样物质诱导的。该类物质在成熟叶片中产生，然后被传输到顶芽执行花芽诱导的功能。近年来分子生物学及生物化学领域对这一促进开花的物质进了深入研究，结果发现，这种促进开花的物质为一种FloweringlocusT(FT)基因编码的蛋白。FT蛋白在植物生长发育中具有多重功能，不仅作为一个具有可转移性的开花诱导信号，同时还参与季节性生长停止及接下来的休眠调控。茶树是常绿木本植物，冬季会形成休眠芽以应对低温胁迫。而且绝大多数的茶树品种为开花品种，从花芽形成到种子成熟要经历大约一年半的时间。可见与一般的木本植物不同，茶树在一年中都在进行着生殖发育。因此茶树的生长-休眠循环及生殖发育在茶树生命循环中至关重要，同时还直接影响着茶叶生产。同时部分茶树资源的果实可以用来榨油，是良好的食用油来源，具有很好的保健功能。但是目前还没有关于茶树CsFT基因序列、蛋白序列及其功能的相关专利报道、发表文献。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于设计提供茶树开花基因CsFT及其编码蛋白的技术方案。所述的茶树开花基因CsFT，其特征在于该基因具有两个转录本CsFTa和CsFTb,转录本CsFTa具有如SEQIDNo.1所示的核苷酸序列或该序列经替换、缺失或添加一个或几个核苷酸形成的具有同等功能的核苷酸序列，所述的转录本CsFTb具有如SEQIDNo.2所示的核苷酸序列或该序列经替换、缺失或添加一个或几个核苷酸形成的具有同等功能的核苷酸序列。所述的茶树开花基因CsFT在诱导植物早花性状的用途。所述的含有茶树开花基因CsFT转录本的载体。所述的含有茶树开花基因CsFT转录本的载体的宿主。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTa，其特征在于该转录本CsFTa的核苷酸序列如SEQIDNO：1所示。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTa的编码蛋白，其特征在于该蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO：3所示。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTa及其编码蛋白在诱导植物早花性状的用途。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTb，其特征在于该转录本CsFTb的核苷酸序列如SEQIDNO：2所示。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTb的编码蛋白，其特征在于该蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO：4所示。所述的茶树开花基因CsFT的转录本CsFTb及其编码蛋白在抑制短日照引起的植物生长停滞和休眠芽形成的用途。本专利技术提供一种茶树开花基因CsFT转录本CsFTa、转录本CsFTb及其编码蛋白，并利用该基因构建植物表达载体，经农杆菌转化不同遗传背景的杨树，获得的转基因杨树植株均表现显著的早花现象，表明该基因具有诱导杨树早花的功能，将CsFT基因的植物表达载体应用于茶树，可以加快茶树开花，缩短茶树生育期，促进茶树遗传改良和品种选育。附图说明图1为CsFTa及CsFTb基因的编码区序列及所编码氨基酸，图1中虚线框显示CsFTa及CsFTb基因编码的第100位氨基酸。图2为茶树（CsFTa,CsFTb）、拟南芥（FT）及杨树（PnFT1,PnFT2）中的FT蛋白序列比对图，图2中方框显示茶树CsFTa/CsFTb蛋白的第100位氨基酸所在区域，三角形指示第100位氨基酸。图3为以来自茶树成熟叶片的总cDNA为模板测序CsFT基因的结果图，图3中三角形代表FT基因开放阅读框中差异碱基的位置。图4为茶树CsFT基因的组织特异性表达图。图5为利用基因特异性引物检测CsFTa和CsFTb在茶树休眠转换过程中在腋芽中的表达图。图6为利用基因特异性引物检测CsFTa和CsFTb在休眠诱导下在叶片和嫩芽中的表达变化图。图7为茶树CsFTa基因过表达杨树克隆717和克隆6表现早花现象图，图7中A到D是克隆717，E到F是克隆6，D和H是3个月大的野生型对照，从A到C，从E到G经转化的克隆717和克隆6在被移入生根培养基2-3周后即表现出强烈的早花现象，箭头指示花状结构。图8为5个月大的CsFTb过表达杨树植株在温暖的长日照条件下的表型。图9为CsFTb过表达杨树植株在短日照条件下的表型鉴定，图9中A到D是克隆717，E到H是克隆6。经过3个星期的短日照处理，野生型对照（A和E）停止生长并形成不活动的顶端，但是CsFTb过表达的植株顶端仍在继续生长（B和F），经过9个星期的短日照处理后，野生型对照已经已经形成了完整的休眠芽（C和G），但是过表达植株的生长点仍在继续生长（D和H）。具体实施方式以下结合实施例来进一步说明本专利技术。实施例1：茶树CsFT基因的克隆及序列分析以龙井43作为供试材料，获得茶树CsFT基因的不同转录本以转录组测序获得的CsFT基因片段为基础，利用RACE技术获得了1050bp的CsFT全长cDNA序列信息，CsFT全长cDNA核苷酸序列如SEQIDNO：5所示。对其开放阅读框（ORF）预测（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gorf/）显示该基因可能编码一个含有174个氨基酸的小分子量蛋白。随后克隆了CsFT的全长ORF，ORF核苷酸序列如SEQIDNO：6所示，并挑取多个克隆进行测序验证，结果获得了两种CsFT基因的转录本，两个转录本之间仅有1个碱基的差异。但是这1个碱基的差异导致FT基因编码的第100位氨基酸发生变化。一个为苯丙氨酸（Phe），另一个为丝氨酸（Ser）。分别命名这两个转录本为CsFTa和CsFTb（图1）。CsFTa的核苷酸序列如SEQIDNO：1所示，CsFTa编码的蛋白质氨基酸序列如SEQIDNO：3所示，CsFTb的核苷酸序列如SEQIDNO：2所示，CsFTb编码的蛋白质氨基酸序列如CsFTaSEQIDNO：4所示。然后对茶树CsFT基因编码氨基酸序列与其他植物中FT蛋白序列进行了比对，结果发现克隆到的茶树CsFT基因编码蛋白序列与拟南芥和杨树中的FT蛋白序列有很高的相似性（图2）。因此克隆所得的FT基因应为拟南芥中FT基因的同源基因。同时结果还表明，CsFT第100位氨基酸所在位置的氨基酸序列保守性并不高，但是在拟南芥和杨树中第100位氨基酸均为苯丙氨酸。因此为了进一步确认CsFTa和CsFTb序列的准确性，利用成熟叶片中获得的mRNA反转录成的cDNA作为模板，对CsFT基因进行了重测序，结果显示在差异碱基处有两个明显的信号峰（图3）。这说明茶树中存在CsFTa和CsFTb两种转录本。实施例2：茶树CsFT基因的表达分析首先以CsPTB1为内参基因，设计通用引物检测CsFT基因的组织特异性表达和在不同生长状态的叶片和腋芽中的表达。结果显示，CsFT基因主要在叶片、花和芽内高表达，特别是在芽内，其表达量远高于在叶片中的表达量。但是在嫩芽中的表达非常低，而茎和根内则无表达（图4）。这说明CsFT基因与花的形成以及芽的发育密切相关。为了进一步了解茶树中两个转录本CsFTa和CsFTb的表达差异，我们设计了特异性引物（如表1），以区分二者在不同休眠阶段和休眠诱导本文档来自技高网...

【技术保护点】
茶树开花基因

【技术特征摘要】
1.茶树开花基因CsFT，其特征在于该基因具有两个转录本CsFTa和CsFTb,转录本CsFTa具有如SEQIDNo.1所示的核苷酸序列或该序列经替换、缺失或添加一个或几个核苷酸形成的具有同等功能的核苷酸序列，所述的转录本CsFTb具有如SEQIDNo.2所示的核苷酸序列或该序列经替换、缺失或添加一个或几个核苷酸形成的具有同等功能的核苷酸序列。2.茶树开花基因CsFT在诱导植物早花性状的用途。3.含有权利要求1所述茶树开花基因CsFT转录本的载体。4.含有权利要求3所述载体的宿主。5.茶树开花基因CsFT的转录本CsFTa，其特征在于该转录本CsFTa的核苷酸序列如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝心愿，王新超，杨亚军，王璐，
申请(专利权)人：中国农业科学院茶叶研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33