油菜BnaBPA03基因及其调控油菜株型的应用及方法技术

本发明专利技术属于植物基因工程和植物育种技术领域，具体涉及一种油菜BnaBPA03基因及其调控油菜株型的应用及方法。本发明专利技术首先克隆了BnaBPA03基因，构建该基因的过表达载体pK7FWG2.0

【技术实现步骤摘要】
油菜BnaBPA03基因及其调控油菜株型的应用及方法


[0001]本专利技术属于植物基因工程和植物育种
，具体涉及一种油菜BnaBPA03基因及其调控油菜株型的应用方法及方法。

技术介绍

[0002]油菜(Brassica napus L.)是重要的油料作物，是食用植物油和生物燃油的重要来源，也可用作观赏，具有广阔的市场前景。随着人口的增长和对可再生能源需求的增加，市场对菜籽油的需求不断增长，我国油菜产业存在巨大的供需缺口并严重依赖进口。因此，提高油菜产量，提高菜籽油的自给率对于保障我国植物油供给安全具有极其重要的战略意义，油菜的高产育种已成为油菜育种的首要目标。
[0003]株型的改良有助于提高作物产量，油菜的分枝角度是决定作物株型的重要因素。分枝角度指的是有效分枝与主茎形成的夹角，是影响油菜产量的重要株型性状。有研究表明，适度紧凑的株型有利于油菜中下部的通风透光、降低病虫害、提高群体光能利用率、提高叶面积系数和抗倒伏性，并且可以适度提高播种密度，对于作物合理密植、提高产量及机械化收获有重要意义。迄今为止，关于分枝角度的研究在拟南芥(分枝角度)、水稻(分蘖角度)、玉米(茎叶夹角)中已有较多研究，并对相关基因进行了克隆和鉴定，但在油菜上的研究较少且尚处于定位阶段，相关基因的克隆及功能分析鲜有报道，仍有待进一步发掘。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的一些不足，本专利技术提供了甘蓝型油菜BnaBPA03基因及其在改善油菜株型中的应用方法及方法。在本专利技术中，对BnaBPA03基因进行克隆，将其在油菜中过表达后，获得一种株型紧凑的转基因株系。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术首先提供一种调控油菜株型的BnaBPA03基因，所述BnaBPA03基因的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示，氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。
[0007]本专利技术还提供一种重组表达载体pK7FWG2.0
‑
BnaBPA03，所述重组表达载体包括所述基因的核苷酸序列、35S启动子以及eGFP增强型绿色荧光蛋白。
[0008]本专利技术还提供一种重组工程菌，所述菌包括所述的重组表达载体。
[0009]本专利技术还提供一种调控油菜株型的方法，所述方法通过对BnaBPA03基因的过表达来调控油菜株型；所述调控为调控油菜的分枝角度、株高、分枝数量或叶角大小。
[0010]进一步的，所述方法包括如下步骤：
[0011]根据BnaBPA03基因设计特异引物，扩增包含BnaBPA03基因的cDNA序列，使用Gateway方法构建出重组表达载体pK7FWG2.0
‑
BnaBPA03；进一步的，采用Gateway的方法将BnaBPA03基因序列与携带35S启动子和eGFP的植物表达载体pK7FWG2.0上的ccdb基因发生交换，最终形成pK7FWG2.0
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BnaBPA03重组载体；
[0012]将重组表达载体pK7FWG2.0
‑
BnaBPA03转化受体菌，得到重组工程菌；其中，所述受
体菌为农杆菌GV3101；
[0013]将得到的重组工程菌扩大培养，菌液转化油菜下胚轴；
[0014]油菜下胚轴愈伤组织培养、诱导再分化，得到油菜转化株。
[0015]本专利技术还提供所述的BnaBPA03基因在调控油菜株型中的应用。
[0016]本专利技术还提供所述重组载体、所述重组工程菌或所述的调控油菜株型的方法在调控油菜株型中的应用；进一步的，所述的应用为调控油菜的分枝角度、株高、分枝数量或叶角大小中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0018]由于油菜机械化生产水平较低，收获损失率较大，产量少，难以满足生产的需求，且缺乏高产、抗病和适合全程机械化生产的株型优异的油菜新品种。本专利技术研究油菜株型调控的分子生物学机理，培育适合机械化作业的株型紧凑的优良油菜新品种，对于提高我国油菜机械化生产水平、提高油菜产量、降低油菜生产成本具有极其重要的战略意义。高密度种植是提高单位土地面积作物产量的有效措施，每棵植物生长所需的地上面积主要由侧枝角度、长度决定的。对侧枝角度的研究对于植物的高密度种植策略的应用具有重要意义。
[0019]本专利技术所涉及的基因在油菜中的研究较少，且油菜中有关株型结构的研究较少，尚且处于定位阶段，目前只有极少数基因被克隆。BREVIPEDICELLUS是植物中重要的转录因子，本专利技术中，在油菜的2个同源基因中，确定了与拟南芥最为相近的基因命名为BnaBPA03，并在油菜中过表达，获得了分枝角度小的油菜种质。
[0020]本专利技术所构建的载体pK7FWG2.0
‑
BnaBPA03同时包含35S启动子原件与增强型绿色荧光蛋白元件，既可以实现对BnaBPA03基因的过量表达，又能表达绿色荧光蛋白，在植物体内观察其亚细胞定位的情况。转化油菜后获得的转化株，为研究基因BnaBPA03的功能及作用机制提供了实验材料，为优化油菜株型结构提供可利用的种质资源。与其它材料相比，通过调控该基因获得油菜的分枝角度更小，平均分枝角度可达15
°
，并且不仅分枝角度小，叶角(LA)也更小，所获得的株型结构更加紧凑。
[0021]本专利技术涉及的过表达基因BnaBPA03在改善油菜株型中的用途，对油菜等经济作物的生产育种具有重要的指导借鉴意义，为改良油菜株型，实现油菜的高密度种植提供了一定的可利用种质资源。
附图说明
[0022]图1为拟南芥中BP基因与甘蓝型油菜BnaBPA03基因的核苷酸及氨基酸序列差异比对图。
[0023]图2为甘蓝型油菜BnaBPA03基因组织表达模式分析结果，*:P<0.05；**:P<0.01；***:P<0.001。
[0024]图3为过表达载体pK7FWG2.0
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BnaBPA03的构建示意图。
[0025]图4为油菜pK7FWG2.0
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BnaBPA03过表达株系PCR鉴定结果(左图)及表达量分析结果(右图)；图中，WT：甘蓝型油菜野生型Y127；+：正对照，pK7FWG2.0
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BnaBPA03质粒；
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：负对照，ddH2O；Marker：Takara DL2000 DNA Marker；左图中1
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25：转化植株叶片基因组；右图中#10
‑
#16：PCR鉴定阳性转化株系。
[0026]图5为过表达pK7FWG2.0
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BnaBPA03 2个阳性转化株系T1代鉴定结果；图中，上图
为#12阳性转化株系，1
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12为选取的12个检测样本；下图为#16阳性转化株系，1
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26为选取的26个检测样本；图中，WT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.调控油菜株型的BnaBPA03基因，所述BnaBPA03基因的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示。2.重组表达载体pK7FWG2.0
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BnaBPA03，所述重组表达载体包括权利要求1所述基因的核苷酸序列。3.重组工程菌，所述菌包括权利要求2所述的重组表达载体。4.一种调控油菜株型的方法，其特征在于，所述方法通过对BnaBPA03基因的过表达来调控油菜株型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据BnaBPA03基因设计特异引物，扩增包含BnaBPA03基因的cDNA序列，使用Gateway方法构建出重组表达载体pK7FWG2.0
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BnaBPA03；将重组表达载体pK...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小力，薛怡萱，李玉龙，耿瑞，李雷，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：