一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其应用，以紫枝玫瑰为材料，通过RACE技术克隆了RrCPC基因。通过实时荧光定量检测技术，检测RrCPC基因在玫瑰不同级别侧枝上的表达模式，同时通过构建过表达载体转化拟南芥，证明其为表皮毛发生的负调控因子，对培育少刺或无刺玫瑰新种质、提升玫瑰管理效率有重要应用价值。本发明专利技术提供了玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其在少刺和无刺玫瑰方面的应用，在无刺玫瑰育种领域有重要应用价值。有重要应用价值。有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其应用。

技术介绍

[0002]玫瑰（Rosa rugosa Thunb.）是蔷薇科蔷薇属落叶灌木，花香宜人，品种繁多，是我国传统名花，也是名贵的天然香料植物和优良的园林绿化材料。其花可提取玫瑰精油、制成玫瑰花茶、玫瑰酱等，广泛应用于香料、食品以及化妆品等行业，经济和保健价值极高。
[0003]随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，国际国内市场对玫瑰产品的需求逐渐增加，并呈现多元化的特征，对玫瑰的香气、品质、观赏和品种等的要求也日益提高。然而，玫瑰茎杆多刺，在园林应用、田间管理和花朵采摘过程中存在诸多不便，若能培育出少刺或者无刺的玫瑰品种，将极大提高玫瑰田间管理及采摘的工作效率，进而提高玫瑰种植的经济效益。
[0004]研究表明，植物皮刺是茎表皮形成的尖锐突起，是由表皮毛在长期的进化过程中，为了防御食草动物而不断生长和硬化修饰而来，是一种由皮部发生，不与木质部相连，不含维管束的多细胞、无腺体的特殊形态表皮毛。模式植物拟南芥表皮毛分子调控网络揭示：植物表皮毛的启动是由GL1/MYB23（MYB类转录因子）、GL3/EGL3（bHLH类转录因子）和TTG1（WD40重复蛋白类转录因子）的产物组成的复合体（MBW）控制，MBW直接作用于下游基因GL2，控制拟南芥表皮毛的起始。同时，MBW还可以调控TRY、CPC等负调节因子向附近的表皮细胞移动，进而抑制表皮毛的发育。
[0005]CPC基因在拟南芥嫩叶原基和正在发育的表皮毛细胞中均有表达，CPC过表达会导致表皮毛减少，cpc突变体表皮毛则呈簇生状。CPC编码一种R3
‑
MYB转录因子，该类转录因子只含有1个DNA结合域，缺少转录激活域，能在细胞间移动，与GL3和EGL3的末端相互作用，与GL1竞争性地结合到bHLH蛋白上，形成无活性的复合体，从而抑制表皮毛的发育。本研究通过对玫瑰皮刺种类特性的调查，发现紫枝玫瑰具有一级侧枝皮刺较多、二级侧枝皮刺稀疏、三级侧枝光滑无刺的特性，以紫枝玫瑰为试材，克隆玫瑰CPC基因，通过荧光定量PCR及转化拟南芥验证，有助于阐明玫瑰皮刺调控的分子机制，为少刺、无刺玫瑰的基因工程育种提供分子工具，具有降低玫瑰管理和采摘的人工成本的潜在经济价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的针对现有技术中存在的不足，提供一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其应用，一个目的是提供一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC负调控皮刺发育，另一目的是提供一种上述玫瑰皮刺调控基因RrCPC的应用。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现：一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。所述玫瑰花香调控基因RrCPC的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0008]含有所述的玫瑰皮刺调控基因RrCPC的过表达载体。
[0009]含有所述的玫瑰皮刺调控基因RrCPC的宿主细胞。
[0010]所述玫瑰皮刺调控基因RrCPC在减少玫瑰皮刺中的应用。
[0011]有益效果：本专利技术以紫枝玫瑰为材料，通过RACE技术克隆了RrCPC基因。通过实时荧光定量检测技术，检测RrCPC基因在玫瑰不同级别侧枝上的表达模式，同时通过构建过表达载体转化拟南芥，证明其为表皮毛发生的负调控因子，对培育少刺或无刺玫瑰新种质、提升玫瑰管理效率有重要应用价值。
[0012]本专利技术提供了玫瑰皮刺调控基因RrCPC及其在少刺和无刺玫瑰方面的应用。在无刺玫瑰育种领域有重要应用价值。
附图说明
[0013]图1是RrCPC基因时空表达模式图；图2是植物过表达载体pCAMBIA1304质粒图谱；图3是T2代转基因拟南芥中RrCPC基因的相对表达量；图4是T3代RrCPC过表达拟南芥和野生型拟南芥的表型；图5是RrCPC过表达拟南芥和野生型拟南芥与在表皮毛分子调控网络中相关基因表达量变化。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0015]实施例11、通过RACE技术克隆RrCPC基因；基于玫瑰转录本，设计RACE引物，以为玫瑰花器官总RNA为模板，获取5
’
和3
’
末端片段，克隆入T
‑
载体，对插入片段进行阳性筛选后进行测序，测序结果序列通过重叠区拼接，得到cDNA全长。
[0016]I.引物设计：3
’
RACE特异性引物：Outer Primer：5
’‑
GAAGAGGTAAGCAGCATT
‑3’
；Inner Primer：5
’‑
CAGGTCGGAAAGCAGAAG
‑3’
；3
’
RACE接头引物：Outer Primer：5
’‑
TACCGTCGTTCCACTAGTGATTT
‑3’
；Inner Primer：5
’‑
CGCGGATCCTCCACTAGTGATTTCACTATAGG
‑3’
；CGCAGAGT
‑3’
用于通用接头引物。
[0017]5’
RACE接头引物：Outer Primer：5
’‑
CTAATACGACTCACTATAGGGCAAGCAGTGGTATCAACGCAGAGT
‑3’
；Inner Primer：5
’‑
CTAATACGACTCACTATAGGGC
‑3’
；5
’
RACE特异性引物：Gene
‑
Specific Primers ：5
’‑
TTGCTATTATTAAGCTGCTGGGGTTGCTG
‑3’
；II.3
’ꢀ
RACE 反应过程：
（1）反转录，将以下成分加入到一个置于冰上的RNase
‑
free的小离心管中：1μg Total RNA，2μL 5
×
PrimeScript Buffer，1μL 3
’ꢀ
RACE Adapter(5μM)，1μL dNTP Mixture(10mM each)，0.25μL RNase Inhibitor(40U/μL)，0.25μL PrimeScript RTase(200U/μL)，RNase Free dH2O补至10μL。
[0018]（2）轻轻混匀，短暂离心，42℃温育1h；进入PCR步骤，或
‑
20℃保存反应物；（3）3
’ꢀ
RACE巢式PCR；反应体系为：50μL的 Outer 3
’ꢀ
RACE组成：5.0μL 10
×
LA PCR Buffer II本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种玫瑰皮刺调控基因RrCPC，其特征在于：其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2. 权利要求1所述的玫瑰皮刺调控基因RrCPC的表达蛋白，其特征在于：其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.含有权利要求1所述的玫瑰皮刺调控基因RrCPC植物过表达载体。4.根据权利要求3所述的载体，其特征在于：所述载体在RrCPC基因的5
’
端组装强表达启动子P3...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立国，储亚东，王建文，徐勇，魏国，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：