一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用制造技术

本发明专利技术涉及分子生物学和生物技术领域，具体涉及一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用，所述的剪接辅助因子AtU2AF65b来源于拟南芥，通过提高该基因表达水平可用于延迟植物开花，而降低该基因表达水平可使一年生植物提早开花或多年生植物缩短童期，可应用于基因工程改良植物的生长进程中。

Alternative splicing factor AtU2AF65b in flowering regulation of plants

The present invention relates to the fields of molecular biology and biotechnology, specifically relates to an application of auxiliary splicing factor AtU2AF65b in the regulation of flowering in plants, the auxiliary splicing factor AtU2AF65b from Arabidopsis thaliana, through increasing the expression level of the gene can be used to delay flowering, and reduce the expression level of the gene can cause early flowering annuals or perennials shortening the period, the growth process can be applied to genetic engineering in plants.

【技术实现步骤摘要】
一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用
本专利技术涉及分子生物学和生物
，提供了一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用。
技术介绍
开花是高等植物由营养生长向生殖生长转换的一个重要生长发育过程。影响植物开花的因素有很多，其中光照(光周期途径)和温度(春化途径)是两个主要的外部因素，赤霉素(GA途径)和一些自主性因子(自主途径)是主要的内部因素，这些因素通过调控开花基因FT(FLOWERINGLOCUST)、FD(FLOWERINGLOCUSD)、SOC1(SUPPRESSOROFOVEREXPRESSIONOFCONSTANS1)和FD(FLOWERINGLOCUSD)等多个基因的表达，在茎尖启动花发育过程，使茎尖分生组织向花(花絮)分生组织转化，实现对植物开花时间的精确调控(Fornaraetal.,2010；Ribonietal.,2013；Ribonietal.,2016)。细胞核中的基因转录形成的pre-mRNA需要将内含子剪接后形成成熟的mRNA，mRNA转运到细胞质后翻译形成蛋白质起作用。内含子的剪接通过剪接体以及多种剪接因子完成。剪接体由蛋白质和RNA组成的snRNP复合体U1、U2、U4、U5和U6等组成。哺乳动物中剪接辅助因子U2AF由U2AF65和U2AF35两个亚基组成异二聚体，负责招募U2snRNP到内含子的特定位点参与pre-mRNA的剪接(Shaoetal.,2014)。U2AF65包含2个功能结构域-RNA结合结构域(RRM)和N-端富含精氨酸/丝氨酸的RS结构域。RS结构域与premRNA的分支点(branchpoint，BP)交叉连接参与pre-mRNA剪接(Valcárceletal.1996)。U2AF65含有3个RRM结构域，前2个RRM使U2AF65与pre-mRNA结合形成复合物，并协同作用招募U2复合体结合到pre-mRNA的多聚嘧啶序列(polypyrimidinetrac，PPT)上游的分支位点；U2AF65C-的第3个RRM具有特殊的结构特征，主要参与蛋白质之间的相互作用(Kielkopfetal.2004)。U2AF65与U2AF35以复合体的形式起作用，但二者的功能并不完全相同，参与剪接的基因也各不相同(Shaoetal.,2014)。U2AF65和U2AF35的突变导致不同的可变剪接事件(Hastingsetal.2007)；U2AF35突变能够延迟HeLa细胞的生长，但U2AF65的突变不能引起LeLa细胞的生长的迟缓。有实验表明U2AF35是一个组成型剪接因子，可能参与所有pre-mRNA内含子的剪接(Wuetal.1999)；而U2AF65b仅参与某些特定基因的剪接。体外实验发现，U2AF65b并非参与每个内含子PPT的结合，并且U2AF65b的功能可以被其他蛋白代替(Shaoetal.,2014)。最近的研究结果显示U2AF65的敲除并没有引起大范围的pre-mRNA剪接缺陷，而只是引起部分基因的剪接发生变化，表明U2AF65参与的Pre-mRNA的剪接具有非常高的特异性(Hastingsetal.2007)。目前，人们对植物的U2AF了解较少。基因序列比对显示，拟南芥中存在2个U2AF65的同源蛋白(AtU2AF65a和AtU2AF65b)和2个U2AF35的同源蛋白(AtU2AF35a和AtU2AF35b)。AtU2AF35a和AtU2AF35b基因表达下调的突变体在长日照和短日照条件下开花时间延迟，突变体的株型叶片形态、花型以及角果的形态都发生了变化(WangandBrendel,2006)。拟南芥剪接因子SF1与AtU2AF65a和AtU2AF65b都存在互作关系，该基因的突变体sf1在长日照下花期提前，但突变体的植株长的非常矮小(Jiangetal.2014)，难以应用。因此，有必要寻找仅影响植物开花时间而对其他生长发育过程无影响的基因。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人针对上述现有技术的情况，提供了一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用，所述的剪接辅助因子AtU2AF65b来源于拟南芥，通过提高该基因表达水平可用于延迟植物开花，而降低该基因表达水平使一年生植物提早开花或多年生植物缩短童期，可应用于基因工程改良植物的生长进程中。本专利技术所述剪接辅助因子AtU2AF65b，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，所编码的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。具体应用是可以通过提高该基因表达水平用于延迟植物开花；也可以通过降低该基因表达水平使一年生植物提早开花或多年生植物缩短童期；但两者均不影响植株其他方面的生长发育。可见本专利技术所提供的AtU2AF65b基因在植物花期控制中具有非常大的应用价值，可用于解决育种工作中某些植物父、母本不同期开花而造成的杂交授粉的难题；用于多年生植物缩短童期，提早结果；也可用于花卉的花期调控，使花卉四季均衡生产和反季节供花，以解决花卉市场淡旺季矛盾。本专利技术为改良植物的生长进程、调控植物的花期提供了一种有效的技术手段，具有广泛的应用前景和经济价值。附图说明图1为拟南芥AtU2AF65b的2个突变体atu2af65b-1和atu2af65b-2中T-DNA的插入位点、鉴定基因型的引物位置及突变体纯合体鉴定结果；图2为突变体atu2af65b-1和atu2af65b-2中AtU2AF65b基因的表达结果；图3为野生型拟南芥中扩增AtU2AF65b基因编码区的结果；图4为AtU2AF65b同源重组到表达载体并转化大肠杆菌后的PCR鉴定；图5为含有AtU2AF65b基因的表达载体转化到农杆菌GV3101后的PCR鉴定；图6为超表达AtU2AF65b转基因拟南芥的PCR鉴定结果；图7为AtU2AF65b基因在野生型拟南芥茎尖的表达量远高于幼苗、花和种子；图8在MS培养基上生长7天的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2拟南芥幼苗；图9为移苗后在温室(长日照条件下)生长3周的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2拟南芥；图10为移苗后在温室长日照条件下生长4周的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2拟南芥植株；图11为移苗后在温室长日照条件下开始抽薹时野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2突变体的一个完整植株的叶片；图12为在长日照条件下的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2突变体的花和花序；图13为移苗后在温室长日照条件下生长6周的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2突变体植株；图14为在长日照条件下的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2突变体的角果；图15为移苗后在温室短日照条件下生长8周的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2拟南芥；图16为移苗后在温室短日照条件下生长15周的野生型、atu2af65b-1和atu2af65b-2拟南芥；图17为长日照下生长2周的野生型、突变体atu2af65b-1与atu2af65b-2和超表达AtU2AF65b拟南芥的生长情况；图18为长日照下生长4周的野生型、突变体atu2af65b-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用，其特征在于：所述剪接辅助因子AtU2AF65b，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

【技术特征摘要】
1.一种剪接辅助因子AtU2AF65b在植物花期调控中的应用，其特征在于：所述剪接辅助因子AtU2AF65b，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，所编码的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。2.根据权利要求1所述的剪接辅助因子AtU2A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀玲，熊峰，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37