一种与植物开花期相关的蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与植物开花期相关的蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术从长日照处理的晚熟大豆品种中克隆了基因GmFT1a，并将其在大豆中过表达，得到转基因植物，该转基因植物的开花期晚于未转基因的野生型，因此，GmFT1a基因或其表达的GmFT1a蛋白具有开花抑制作用。

【技术实现步骤摘要】
一种与植物开花期相关的蛋白及其编码基因与应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种与植物开花期相关的蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
大豆是重要的油料作物和粮食作物，在世界各地广泛分布。作为典型的短日作物，大豆的开花过程受到光周期的严格调控。然而，不同大豆品种对光周期的敏感性存在差别，导致单个品种的种植范围相对狭窄(一般在1-1.5个纬度之间)。当不同纬度地区间引种时，常因日照长度的变化导致开花期、成熟期提前或延后，造成产量下降甚至颗粒无收。因此，培育对光周期相对钝感的广适应大豆品种一直是大豆育种的重要目标。开花期和成熟期是大豆光周期反应的重要指标，也是影响品种分布的主要生态性状。在育种与生产实践中，根据成熟期早晚可将大豆品种划分为不同的成熟期组(又称生育期组)(Maturitygroup，MG)。目前，已将北美大豆品种从北到南划分为000、00、0、I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、X共13个成熟期组。我国大豆育种专家结合中国的育种实践与种植制度，提出了符合中国国情的成熟期组划分方案。最近，在研究中发现，在中国东北和俄罗斯远东等高寒地区存在比MG000组更早熟的大豆品种，归属MG0000组，表明我国大豆具有更加丰富的成熟期多样性，是研究大豆光周期反应及成熟期性状差异的重要遗传资源。以往的研究表明，短日照是诱导光周期敏感大豆品种开花结实的必要条件。当对经过短日诱导的光周期敏感大豆品种进行长日处理，可以解除短日效应，顶端分生组织从营养器官分化转向生殖器官分化，发生开花逆转；再次进行短日处理时，可重新开花结实。嫁接实验发现，晚熟接穗的叶片在长日照下可产生开花抑制物质，且其作用具有剂量效应。这些现象说明，和短日处理一样，长日照也有其独特的生理效应；大豆的生殖发育受短日促进作用和长日抑制作用的共同控制，二者通过量化相互作用，协调营养生长和生殖生长的关系。基于以上背景，挖掘长日特异表达基因，明确其功能以及其在光周期敏感品种和钝感品种间的表达差异，不仅对深入理解营养生长和生殖生长关系、明确大豆光周期反应分子机制具有重要作用，也可为培育适合一定地区种植的大豆优良品种提供分子手段。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种蛋白质。本专利技术提供的蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。其中，序列2由176个氨基酸残基组成。为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1、标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述c)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述c)中蛋白质的编码基因可通过将序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。本专利技术的另一个目的是提供与上述蛋白质相关的生物材料。本专利技术提供的与上述蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码上述蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。上述材料中，A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列1由531个核苷酸组成，编码序列2所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码上述蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码上述蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码上述蛋白质且具有相同功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。上述生物材料中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或在0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。在上述生物材料中，A2)所述的含有编码上述蛋白质的核酸分子的表达盒是指能够在宿主细胞中表达上述蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动编码上述蛋白质的核酸分子转录的启动子，还可包括终止编码上述蛋白质的核酸分子转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子；组织、器官和发育特异的启动子及诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S：来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP"，Chao等人(1999)PlantPhysiol120：979-992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导)；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导)；热休克启动子(美国专利5，187，267)；四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)；种子特异性启动子，如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))，种子贮存蛋白质特异的启动子(例如，菜本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。2.与权利要求1所述的蛋白质相关的生物材料，为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码权利要求1所述的蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩天富，刘薇，蒋炳军，马立明，侯文胜，吴存祥，孙石，陈莉，武婷婷，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11