一种鸭茅春化基因DgPAPS4及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种鸭茅春化基因DgPAPS4及其应用，春化基因DgPAPS4，在植物中进行表达，以调节所述植物的开花时间，所述基因DgPAPS4包含选自下组的核苷酸序列：A、序列表Seq ID NO.1所示核苷酸序列；B、与A所述序列互补的核苷酸序列，或具有70％以上同源性的核苷酸序列；C、编码序列表Seq ID NO.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列；本发明专利技术还提供了含有春化基因DgPAPS4的表达载体，含有前述过表达载体的宿主细胞，以及春化基因DgPAPS4的用途。本发明专利技术提供的春化基因DgPAPS4能够通过调控春化途径相关基因的表达，从而促进具有春化作用的植物开花，有助于培育不同熟期的具有春化作用的植物品种，同时降低育种工作量、缩小育种规模、缩短育种年限、提高育种效率，加速具有春化作用的植物品种的选育。植物品种的选育。植物品种的选育。

【技术实现步骤摘要】
一种鸭茅春化基因DgPAPS4及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，涉及一种影响植物春化开花的基因，还涉及该基因编码的蛋白质，还涉及含有该基因的表达载体和宿主细胞，还涉及从植物DNA中克隆该基因引物组，还涉及该基因的用途。

技术介绍

[0002]鸭茅(Dactylis glomerata L.)又名果园草(Orchardgrass)，属禾本科(Gramineae)早熟禾亚科(Pooideae)鸭茅属(Dactylis)，是一种世界范围内广泛栽培的多年生冷季型丛生牧草。鸭茅具有生长速度快，生物产量高，糖分含量高，耐荫性强和适应范围广等特点。作为经济价值排名前四的多年生牧草，鸭茅对于世界温带地区草食动物肉类和乳制品生产有重要意义。除作为优良的牧草外，鸭茅也是我国林下草地和人工草地重要的优良混播禾草之一，主要适合于西部退耕还草和草场建设，对退耕还林还草和林
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草复合建植等具有重要的积极意义。鸭茅主要通过与苜蓿、三叶草等豆科牧草混播，建植高质量的混播草地。这就要求混播的各草种间开花期相一致，才能保证混播草地高产优质。
[0003]但鸭茅开花期变异大，在实际生产中缺少适宜开花期的鸭茅品种，严重限制了其在生产上的运用。虽然针对鸭茅开花期进行了多年的研究，但效果甚微。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术目的之一在于提供一种能够通过调控春化途径相关基因。
[0005]本专利技术目的之二在于提供一种有鸭茅春化基因编码的蛋白质。
[0006]本专利技术目的之三在于提供一种用于克隆鸭茅春化基因的引物对。
[0007]本专利技术目的之四在于提供一种含有鸭茅春化基因的表达载体。
[0008]本专利技术目的之五在于提供一种含有鸭茅春化基因的宿主细胞。
[0009]本专利技术目的之六在于提供一种鸭茅春化基因的用途。
[0010]专利技术人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是，提供一种鸭茅春化基因DgPAPS4，在植物中进行表达，以调节所述植物的开花时间，所述基因DgPAPS4包含选自下组的核苷酸序列：
[0011]A、序列表Seq ID NO.1所示核苷酸序列；
[0012]B、与A所述序列互补的核苷酸序列，或具有70％以上同源性的核苷酸序列；
[0013]C、编码序列表Seq ID NO.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。
[0014]根据本专利技术鸭茅春化基因DgPAPS4的一个实施方式，所述植物为具有春化作用的植物。
[0015]根据本专利技术鸭茅春化基因DgPAPS4的一个实施方式，所述植物包括鸭茅或拟南芥。
[0016]本专利技术还提供了一种由前述鸭茅春化基因DgPAPS4编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列选自序列表Seq ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0017]本专利技术还提供了一种用于克隆鸭茅春化基因DgPAPS4的引物对，所述引物对的碱
基序列如下：
[0018]上游引物F：5'
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atggtaccatgacgacctctaataagccgatat
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3'，
[0019]下游引物R：5'
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atcgctagcctacaaactaatgcatggccatttc
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3'。
[0020]本专利技术还提供了一种含有鸭茅春化基因DgPAPS4的表达载体，所述全长鸭茅春化基因DgPAPS4被插入载体pCambia1300，其中包含CaMV 35S启动子，获得过表达载体pCambia1300
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35S
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DgPAPS4。
[0021]本专利技术还提供了一种含有前述过表达载体的宿主细胞，将所述过表达载体pCambia1300
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35S
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DgPAPS4转入根癌农杆菌菌株，获得宿主细胞。
[0022]本专利技术还提供了一种前述鸭茅春化基因DgPAPS4的用途，用于培育不同熟期的鸭茅新品种。
[0023]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：
[0024]a)本专利技术提供的鸭茅春化基因DgPAPS4能够通过调控春化途径相关基因的表达，从而促进具有春化作用的植物开花，有助于培育不同熟期的具有春化作用的植物品种，同时降低育种工作量、缩小育种规模、缩短育种年限、提高育种效率，加速具有春化作用的植物品种的选育。
[0025]b)鸭茅开花是一个有复杂调控网络控制的性状，目前对于鸭茅开花期调控的分子机理不是很清楚，在鸭茅分子辅助育种中很难对相关基因及位点进行应用。其次，在鸭茅中还没有通过功能分析验证能够调控鸭茅开花的基因。目前仅通过转录组、QTL定位等对鸭茅开花期相关基因及位点进行挖掘定位，以至于在鸭茅分子育种进程缓慢。本专利技术基于全基因组重亚硫酸盐测序结合转录组测序结果，发现一个受DNA甲基化调控的基因DgAGL20，并通过进一步研究，发现该基因上游调控基因DgPAPS4，转基因结果表明，转基因材料中AtAGL20的表达受到DgPAPS4的调控，通过对调控基因DgPAPS4的开发应用，有助于培育不同熟期的鸭茅新品种，缩短育种年限。
附图说明
[0026]图1是DgAGL20启动子甲基化水平对比图。
[0027]图2是DgAGL20的DMR区域。
[0028]图3是DgAGL20在鸭茅不同春化时期的表达对比图。
[0029]图4是DgPAPS4在鸭茅不同春化时期的表达对比图。
[0030]图5是甲基促进剂和抑制剂处理鸭茅的表型(A)及鸭茅DgAGL20的表达对比图(B)。
[0031]图6是转DgPAPS4基因拟南芥的表型对比图(A)，开花时间对比图(B)及拟南芥中AtAGL20的在拟南芥不同春化阶段的相对表达量对比图(C)，McrBC
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qPCR分析拟南芥AtAGL20启动子区域甲基化水平，qPCR信号越高甲基化水平越低(D)。。
具体实施方式
[0032]下面结合附图与一个具体实施例进行说明。
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本实施方式中，没有做特别说明技术手段均采用现有技术手段。
[0034]实施例1
[0035]本实施例描述了一种能够在鸭茅中进行表达，以调节鸭茅的开花时间的春化基因DgPAPS4。该春化基因DgPAPS4包含选自下组的核苷酸序列：
[0036]A、序列表Seq ID NO.1所示核苷酸序列。
[0037]B、与A所述序列互补的核本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鸭茅春化基因DgPAPS4，在植物中进行表达，以调节所述植物的开花时间，其特征在于，所述基因DgPAPS4包含选自下组的核苷酸序列：A、序列表Seq ID NO.1所示核苷酸序列；B、与A所述序列互补的核苷酸序列，或具有70％以上同源性的核苷酸序列；C、编码序列表Seq ID NO.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的鸭茅春化基因DgPAPS4，其特征在于，所述植物为具有春化作用的植物。3.根据权利要求1所述的鸭茅春化基因DGPAPS4，其特征在于，所述植物包括鸭茅或拟南芥。4.一种由权利要求1～3任一项所述的鸭茅春化基因DgPAPS4编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列选自序列表Seq ID NO.2所示的氨基酸序列。5.一种用于克隆鸭茅春化基因DgPAPS4的引物对，其特征在于，所述引物对的碱基序列如下：上游引物F：5'
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atggtaccatgac...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新全，杨忠富，黄琳凯，聂刚，冯光燕，李丹丹，汪霞，周冀琼，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：