一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用，包括所述基因的核苷酸序列SEQ ID NO:1，所述基因的氨基酸序列SEQ ID NO:2,所述促进棉纤维发育的基因GhPAS1过表达在促进棉纤维伸长中的应用。本发明专利技术属于植物基因功能技术领域，具体是提供了一种首次克隆获得棉花GhPAS1基因，本发明专利技术基因功能在棉花中首次报道，该基因通过转基因技术在棉花中过量表达该基因，显著促进棉纤维发育。该结果为棉纤维品质的遗传改良奠定重要的理论基础，为培育优质棉提供重要种质。优质棉提供重要种质。优质棉提供重要种质。

【技术实现步骤摘要】
一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因功能
，具体是指一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用。

技术介绍

[0002]棉花是世界上最重要的天然纤维和纺织工业的重要原料，在国民经济中占有重要地位。棉纤维是由胚珠外表皮细胞分化和发育而成的极度伸长的单细胞。棉纤维发育包括四个层次分明而又重叠的阶段：起始、伸长、次生壁加厚和成熟阶段。
[0003]目前，调控棉纤维发育的关键基因的报道仍然十分有限。近十年来，对棉纤维伸长相关的基因的研究取得了一定的进展，鉴定出一些与棉纤维伸长相关的基因。但是，影响棉纤维发育的分子机制和分子机理尚不明确，仍需要进一步的研究。已有研究表明bHLH(basic helix
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loop
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helix)转录因子参与根和下胚轴细胞的伸长、植物激素信号转导、根毛和叶表皮毛分支等的发育，这预示着bHLH转录因子在调控棉纤维发育中发挥着重要作用。bHLH(basichelix
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loop
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helix)转录因子是植物中最大的转录因子家族之一，GhPAS1(homolog of BEE2 interacting with IBH1)属于bHLH家族，目前已有报道表明GhPAS1在棉花生长发育及棉纤维伸长中发挥非常重要的作用，但转录因子GhPAS1过表达在棉纤维伸长过程中扮演的角色仍是未知的。有关GhPAS1编码基因与棉花纤维伸长的关系，尤其是通过基因工程技术改变GhPAS1编码基因促进棉纤维的伸长的研究，迄今未见报道，具备一定的研究和应用潜能。
[0004]鉴于此上述问题，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种促进棉纤维发育的GhPAS1蛋白及其编码基因与应用，本专利技术阐明了GhPAS1蛋白在调控棉纤维发育中的应用，为培育优质棉种质奠定基础的促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本方案一种调控棉花纤维发育的GhPAS1蛋白，所述蛋白质具有如SEQ ID No:2所示的氨基酸序列。
[0007]进一步地，所述基因编码前述GhPAS1蛋白，所述基因的CDS序列如SEQ ID No:1所示。
[0008]在本专利技术中，编码GhPAS1蛋白的cDNA也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术还包括与所述GhPAS1基因具有90％以上同源性，优选95％更优选99％以上同源性且编码GhPAS1的基因。
[0009]含有上述基因的重组载体也属于本专利技术旨在保护的内容。
[0010]所述GhPAS1蛋白或所述GhPAS1基因在调控棉花纤维发育中有作用。
[0011]所述GhPAS1蛋白或所述GhPAS1基因在培育优质转基因棉花中的应用。
[0012]本专利技术要解决的关键技术问题在于提供棉花GhPAS1基因及其在棉花纤维发育中
的应用。
[0013]陆地棉GhPAS1基因的应用，所述基因的应用是促进陆地棉纤维发育。
[0014]本专利技术利用基因克隆的方式，成功克隆GhPAS1(Gh_D12G0607)基因。并构建过表达载体。
[0015]本专利技术人首次公开了棉花基因GhPAS1过表达在纤维发育中的功能。
[0016]本专利技术人首次公开了棉花基因GhPAS1过表达在纤维发育中的功能，观察GhPAS1过表达株系表型，发现GhPAS1促进棉纤维发育中，有望应用于棉花的遗传改良。
[0017]本专利技术表明过表达GhPAS1能够正向调控棉花纤维发育中。本专利技术首次公开GhPAS1能够促进棉纤维发育。
[0018]本方案一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1及其应用，采用上述方案本专利技术取得的有益效果如下：
[0019]1、本专利技术首次公开了棉花基因GhPAS1过表达促进棉纤维发育。
[0020]2、本专利技术人首次公开了棉花基因GhPAS1过表达在棉纤维发育时期的功能，对田间生长的不同阶段的棉铃进行比较分析。在0、5、10、15、20和25DPA各阶段，GhPAS1过表达植株与野生型ZM24的棉铃比较发现，GhPAS1过表达植株显著大于同时期的野生型的棉铃，并且棉铃的形态也发生了改变。
[0021]3、本专利技术人首次公开了棉花基因GhPAS1过表达在棉纤维发育时期的功能，对田间生长的不同阶段的纤维长度进行比较分析。在0、5、10、15、20和25DPA各阶段，发现GhPAS1过表达植株的纤维长度均大于同时期的野生型ZM24的纤维，表明GhPAS1过表达促进纤维伸长。
[0022]4、本专利技术人首次公开了棉花基因GhPAS1过表达在棉纤维发育时期的功能，对成熟棉花种子比较分析GhPAS1过表达促使棉花种子的形态发生了相应的变化，野生型植株种子形态为短而粗，而GhPAS1过表达植株的种子形态为细而长。
[0023]5、本专利技术证明了GhPAS1过表达能够显著促进纤维发育。通过分子生物学实验、植物组织培养技术等研究其在棉纤维发育的功能。为棉纤维发育提供理论基础，有效拓宽棉花育种基因资源，为棉花育种提供优质的种质资源。
[0024]6、综上所述，GhPAS1调控着棉铃大小和种子形态的发育、促进棉纤维的伸长，在胚珠和纤维发育中发挥着非常重要的作用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为基因GhPAS1的CDS序列；
[0027]图2为基因GhPAS1的氨基酸序列；
[0028]图3为GhPAS1基因克隆胶图；
[0029]图4为本方案中pCAMBIA2300载体信息图；
[0030]图5为本方案鉴定转基因阳性株的示意图；
[0031]图6为本方案中不同阶段棉纤维长度的观察示意图。
[0032]其中，图6中，图A为不同阶段的棉铃的观察，bar＝1cm；图B为种子形态的观察；图C为不同阶段的棉纤维长度的观察。
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]如图1
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6所示，本专利技术一种调控棉花纤维发育的GhPAS1蛋白，所述蛋白质具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1，其特征在于：所述基因GhPAS1的核苷酸序列为SEQ ID NO:1，所述基因GhPAS1编码蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO:2，共358个氨基酸。2.一种根据权利要求1所述的一种促进棉花纤维发育的基因GhPAS1的应用，其特征在于：所述基因GhPAS1过表达在促进棉纤维伸长中的应用。3.含有权利要求2所述的促进棉纤维发育的基因GhPAS1的生物材料，其特征在于，所述生物材料为载体、细胞和转基因棉花。4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于：所述载体为pCAMBIA2300，包括GhPAS1的插入位点。5.根据权利要求4所述的生物材料，其特征在于：所述细胞为宿主细胞，所述宿主细胞含有权利要求4所述的载体，以及促进棉纤维发育的基因GhPAS1的插入位点。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨作仁，李付广，郭梦真，鲁丽丽，王刚，章莲，吴焕焕，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：