一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20及其筛选方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20及其筛选方法与应用，涉及生物技术领域。本发明专利技术所述的湿加松年龄标记基因PtTIFY20的表达量自幼苗起随着树龄增加而上升，与湿加松的年龄和湿加松组织器官的个体发育老化程度呈正相关。经试验证实可知，利用PtTIFY20基因可准确反映出湿加松组织器官的个体发育老化程度，与传统的依赖植物形态及生理指标的分辨方法相比，本发明专利技术对树木年龄和组织器官的个体发育老化程度的判断精度更高，科学性更强，可重复性好。可重复性好。可重复性好。

【技术实现步骤摘要】
一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20及其筛选方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20及其筛选方法与应用。

技术介绍

[0002]湿加松(Pinus elliottii
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P.caribaea)速生丰产林在世界多国被广泛种植，湿加松也是我国南方重要的经济树种。作为杂交选育的优良品种，湿加松综合了母本湿地松(P.elliottii)和父本加勒比松(P.caribaea)的优良性状，生长快、分枝及干型良好、耐性及抗病虫能力强。经过多年的生产实践，湿加松的繁殖扦插和规模化繁育技术已相当成熟，该技术将截顶促萌与重复修剪相结合，使湿加松的主茎与所有侧枝保持在同一水平面上，形成“矮桩平台式”的采穗母株，并持续获得高质量、高存活率的插穗产出。研究人员也发现，平茬后的“矮桩平台式”采穗母株所产生的枝条实现了复幼，没有随母株年龄增长而表现出个体发育老化带来的对扦插生根的不利影响。
[0003]多年来，林业专家学者们认为，树木存在个体发育老化，个体发育老化除了使树木性状和内部结构变化外，还伴随着生理代谢水平的变化以及基因表达水平的变化，更为重要的是，不定根发生能力的变化更是尤为突出。
[0004]在生产实践中，若选择的材料处于不合适的个体发育老化阶段，会导致无性系造林承受巨大损失。无性系后代的生长是母株材料生长的继续，以成年母株某一部分组织或器官进行无性繁殖时，后代多失去速生性等幼年特征，表现出成年性状，以成年树木的枝条作为插穗，往往还会暴露出成熟效应发引起的一系列问题：如扦插或嫁接成活率低、扦插生根难、生长速率低及斜向生长等。同时，由于树木还存在年老梯度，同一树木不同部位的材料个体发育老化程度也不尽相同。因此，在无性繁殖生产中，选择个体发育老化程度合适的母株材料对提高造林成活率和造林效率至关重要，选择幼年材料能够大幅提升无性系造林的质量。
[0005]判断树木个体发育老化程度的传统方法是从树枝夹角、枝条节间等外形特征结合经验推断，结果往往受到个体差异、环境和人为因素的影响，结果并不准确，可重复性差。近年来，随着分子生物学研究的深入，miR156和miR172等分子标记被视作与年龄相关的重要调控因子，但在多种针叶树中，该类分子标记并未表现出与年龄的相关性，在湿加松中也尚未发现可判断树木年龄及组织器官个体发育老化程度的年龄标记基因。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20及其筛选方法与应用，所述年龄标记基因PtTIFY20能够高效、准确地判断树木组织器官的个体发育老化程度，为判断树木年龄提供科学参考。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20，所述标记基因PtTIFY20的核苷
酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0009]本专利技术提供了上述基因在判断湿加松年龄中的应用，所述基因PtTIFY20与湿加松年龄呈正相关。
[0010]本专利技术还提供了上述基因PtTIFY20在判断湿加松组织器官的个体发育老化程度中的应用，所述基因PtTIFY20与湿加松组织器官的个体发育老化程度呈正相关。
[0011]优选的，利用引物组分别测定待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量，通过比较待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量大小判断湿加松年龄或组织器官的个体发育老化程度。
[0012]优选的，所述引物组中上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0013]优选的，所述参考样本为与待测样本同龄的实生湿加松最下层的枝条。
[0014]优选的，所述判断的方法为：若被测样本中PtTIFY20基因的表达量与参考样本中无显著差异，则被测样本的年龄或组织器官的个体发育老化程度与目标年龄或组织器官的个体发育老化程度大致相同；若被测样本中PtTIFY20基因的表达量显著低于参考样本，则被测样本年龄或组织器官的个体发育老化程度低于目标年龄或组织器官的个体发育老化程度；若被测样本中PtTIFY20基因的表达量显著高于参考样本，则被测样本年龄或组织器官的个体发育老化程度高于目标年龄或组织器官的个体发育老化程度。
[0015]本专利技术还提供了一种上述湿加松年龄标记基因PtTIFY20的筛选方法，所述筛选方法包括如下步骤：
[0016]以不同树龄的实生湿加松作为样本材料，经RNA提取、文库构建、转录组测序获得不同树龄实生湿加松的基因数据；
[0017]对所得的基因数据依次进行数据质控、参考基因组比对、基因表达量分析和加权基因共表达网络分析后即得所述湿加松年龄标记基因PtTIFY20。
[0018]优选的，所述样本材料为实生湿加松最低冠层的末梢枝条。
[0019]优选的，所述树龄包括0.5年、2年、4年、6.5年和10年。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术提供了一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20，以不同树龄的实生湿加松作为样本材料通过高通量测序及分析筛选获得，所得的湿加松年龄标记基因PtTIFY20的表达量自幼苗起随着树龄增加而上升，与湿加松年龄和组织器官的个体发育老化程度呈正相关。经试验证实可知，利用本专利技术基因PtTIFY20可准确反映出湿加松组织器官的个体发育老化程度，对植物年龄和组织器官的个体发育老化程度的判断精度更高，科学性更强，可重复性好。而且，本专利技术提供的年龄标记基因筛选方法年龄梯度设置合理，操作简便，能够快速高效地筛选出不同物种的年龄标记基因，弥补了湿加松年龄标记基因的空白，具有良好的应用前景。
附图说明
[0022]图1为PtTIFY20基因在0.5年、2年、4年、6.5年、10年生实生湿加松最下层枝条中的表达量。
[0023]图2为PtTIFY20基因在0.5年实生湿加松(S0.5y)及1年、3年、6.5年、8年、10年生平
茬复幼湿加松(C1.0y
‑
C10.0y)中的表达量。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20，所述标记基因PtTIFY20的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0025]本专利技术还提供了上述基因PtTIFY20在判断湿加松年龄中的应用，所述基因PtTIFY20与湿加松年龄呈正相关。本专利技术还提供了上述基因PtTIFY20在判断湿加松组织器官的个体发育老化程度中的应用，所述基因PtTIFY20与湿加松组织器官的个体发育老化程度呈正相关。
[0026]本专利技术中，利用引物组分别测定待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量，通过比较待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量大小判断湿加松年龄或组织器官的个体发育老化程度。在本专利技术中，所述引物组优选的根据基因PtTIFY20设计得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿加松年龄标记基因PtTIFY20，其特征在于，所述标记基因PtTIFY20的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.权利要求1所述基因PtTIFY20在判断湿加松年龄中的应用，其特征在于，所述基因PtTIFY20与湿加松年龄呈正相关。3.权利要求1所述基因PtTIFY20在判断湿加松组织器官的个体发育老化程度中的应用，其特征在于，所述基因PtTIFY20与湿加松组织器官的个体发育老化程度呈正相关。4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，利用引物组分别测定待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量，通过比较待测样本和参考样本中基因PtTIFY20的表达量大小判断湿加松年龄或组织器官的个体发育老化程度。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述引物组中上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述参考样本为与待测样本同龄的实生湿加松最下层的枝条。7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述判断的方法为：若被测样本中PtT...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金星，杨舜垚，张贵芳，张莹莹，张曦，赵媛媛，黄婷，谭志强，邓乐平，林昌明，叶威方，陈秀云，赵美儒，司徒荣贵，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：