一种橡胶树花器官特征因子基因及其编码产物与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1，一种橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2编码的蛋白质，氨基酸序列如SEQ ID NO:2，本发明专利技术还涉及橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2的应用。本发明专利技术的基因HbPMADS2为一类转录基因，参与橡胶树花芽分化、以及雌雄蕊的发育进程，在植物生长发育和信号转导中起着重要的、不可或缺的作用，该基因对橡胶树的叶片和根系发育、以及果实发育中起着重要的调控作用，可利用HbPMADS2基因对橡胶树进行遗传改良，为促进橡胶树根系发育，以及提高橡胶树座果率提供有效的基因资源。 1

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶树花器官特征因子基因及其编码产物与应用
本专利技术属于生物
，涉及一种基因及其应用，同时也涉及到该基因编码蛋白质，尤其涉及一种橡胶树花器官特征因子基因及其编码产物与应用。
技术介绍
技术巴西橡胶树俗称橡胶树，是中国热带地区重要的经济作物，其生产的天然橡胶是关系到国计民生的战略资源。随着国内天然橡胶消费量的逐年增加，受种植条件和宜胶地的限制，提高橡胶树单位面积产量迫在眉睫。橡胶树属多年生乔木，有性世代周期长，在橡胶树新品种选育中存在花多果少，座果率偏低等问题，导致许多杂交组合不能成功组配，使得橡胶树选育种效率受到很大限制，成为橡胶树育种中亟待解决的问题之一。因此，深入研究橡胶树花发育及生殖发育机理，旨在改变橡胶树“繁花少实”的现象，提高其坐果率，可为橡胶树优良杂交组合的配置提供理论基础与技术手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种从橡胶树中获得的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2，以及该基因编码产物与应用。本专利技术的第一个方面是提供一种橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。本专利技术的第二个方面是提供一种本专利技术第一个方面所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。本专利技术的第三个方面是提供一种表达载体，其包含原始载体和本专利技术第一个方面所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2。其中，所述原始载体可以采用基因重组领域中常用的载体，例如病毒、质粒等。本专利技术对此不进行限定。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述原始载体采用Pxcs-HAStrep载体，但应当理解的是，本专利技术还可以采用其他质粒、或者病毒等。优选地，所述原始载体为Pxcs-HAStrep载体，SEQIDNO:1所示核苷酸序列位于Pxcs-HAStrep载体的XhoI和PstI两限制性内切酶位点之间。本专利技术的第四个方面是提供本专利技术第一个方面所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2、或者本专利技术第三个方面所述的表达载体在促进植物叶片发育中的应用。本专利技术的第五个方面是提供本专利技术第一个方面所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2、或者本专利技术第三个方面所述的表达载体在促进植物果实发育中的应用。本专利技术的第六个方面是提供本专利技术第一个方面所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2、或者本专利技术第三个方面所述的表达载体在促进植物根系发育中的应用。本专利技术的第七个方面是提供一种在拟南芥中过表达橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2的应用方法，其特征在于，用本专利技术第三个方面所述的表达载体重组质粒转化拟南芥。本专利技术的第八个方面是提供一种用于橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2的引物，其核苷酸序列如SEQIDNO:3和SEQIDNO:4所示。本专利技术的基因HbPMADS2为一类转录基因，参与橡胶树花芽分化、以及雌雄蕊的发育进程，在植物生长发育和信号转导中起着重要的、不可或缺的作用，进一步将该基因转到拟南芥中，获得转基因植株，发现转基因植株的叶片、根系、以及果夹长度都显著高于野生型，表明该基因对橡胶树的叶片和根系发育、以及果实发育中起着重要的调控作用，可利用HbPMADS2基因对橡胶树进行遗传改良，为促进橡胶树根系发育，以及提高橡胶树座果率提供有效的基因资源。附图说明图1为HbPMADS2基因扩增电泳结果图。图2为橡胶树HbPMADS2基因外显子-内含子结构，其中，刻度尺表示基因的长度，单位bp，1所示的片段是第一个外显子，2-4所示的片段是中间的外显子，5所示的片段是最后一个外显子。图3为橡胶树HbPMADS2基因的相对荧光定量表达分析结果：Ro代表根、St代表茎、Stt代表茎尖、Le代表叶片、Ba代表树皮、Xy代表木质部、La代表胶乳、Fr代表果实、HX3代表3cm花序、HX6代表6cm花序、HX9代表9cm花序、HX12代表12cm花序、XR代表雄蕊、CR代表雌蕊。图4为植物过表达载体的构建和鉴定结果：图A中，M：DL5000DNAMarker，1：19T-HbPMADS2质粒经XhoI和PstI双酶切，2：Pxcs-HAStrep质粒经XhoI和PstI双酶切，3：Pxcs-HAStrep质粒无酶切对照；图B中，M：DL5000DNAMarker，1：空载体，2：Pxcs-HbPMADS2-HAStrep质粒经XhoI和PstI双酶切。图5为转基因拟南芥阳性植株的PCR鉴定结果，其中，A：HbPMADS2基因，B：bar基因，CK：阴性对照。图6为HbAG的转基因植株的表型，其中，图A中从左往右分别为苗期WT和转基因株系；图B中上面一行为抽薹期WT莲座叶叶片，下面一行为抽薹期转基因株系莲座叶叶片；图C中从左往右分别为转基因株系和WT抽薹开花期花序形态。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，以更好地理解本专利技术。1、橡胶树HbPMADS2基因的克隆提取橡胶树不同组织的RNA后进行反转录，得到cDNA模板，用设计好的ORF引物(Forwardprimer5’-3’：ATGGGAAGAGGAAAGATTGAGA；Reverseprimer5’-3’：TTACATCCTCTCCTGCAAAT)进行PCR扩增，接着用凝胶电泳检测PCR产物，得到含有碱基序列为639bp的HbPMADS2基因片段(图1)。接着，对目的基因片段进行回收、连接和转化，得到阳性菌斑，送测序公司进行测序，其序列如SEQIDNo.1所示；编码HbPMADS2基因的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。2、橡胶树HbPMADS2基因结构分析将得到的橡胶树HbPMADS2基因编码序列与橡胶树基因组序列比对，用以筛选相应的基因组序列信息，用FGENESH网站做HbPMADS2基因结构分析(http://linux1.softberry.com/berry.phtml？topic＝fgenesh&group＝programs&subgroup＝gfind)，进而得到HbPMADS2基因的内含子与外显子的数目及位置，基因结构分析结果显示橡胶树HbPMADS2基因包含5个外显子，4个内含子(图2)。3、橡胶树HbPMADS2基因的表达模式分析选取橡胶树的根、茎、茎尖、叶片、木质部、乳胶、果实、雄花和雌花9个组织，以及不同发育时期花序为材料(以花序长度区分)，以橡胶树18S为内参，探究HbPMADS2基因在橡胶树各个组织器官中的表达情况。荧光定量分析结果表明HbPMADS2基因主要在橡胶树的茎尖、木质部、花序、雄花、以及雌花中特异性高调表达(图3)，表明HbPMADS2基因参与了橡胶树花器官与生殖发育进程。4、HbPMADS2基因过表达载体构建用XhoI和PstI两个限制性内切酶将含有酶切位点的19T-HbPMADS2基因载体和Pxcs-HAStrep载体切开(图4A)，然后分别回收目的片段连接、转化和验证。将重组质粒pXCS-HbPMADS2-HAStrep再进行双酶切(图4B)，得到两条酶切片段大约700bp和大于5000bp，片段大小符合预期，说明载体构建成功。5、表达载体转化至拟南芥①表达载体转化农杆菌感受态细胞，培养形成单菌落本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID

【技术特征摘要】
1.一种橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。2.一种权利要求1所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。3.一种表达载体，其特征在于，其包含原始载体和权利要求1所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2。4.根据权利要求3所述的表达载体，其特征在于，所述原始载体为Pxcs-HAStrep载体，SEQIDNO:1所示核苷酸序列位于Pxcs-HAStrep载体的XhoI和PstI两限制性内切酶位点之间。5.如权利要求1所述的橡胶树花器官特征因子基因HbPMADS2...

【专利技术属性】
技术研发人员：位明明，李维国，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