国兰开花调控基因SEP1编码序列及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种国兰开花调控基因SEP1编码序列及其应用。本发明专利技术从中国兰花的墨兰品种

【技术实现步骤摘要】
国兰开花调控基因SEP1编码序列及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及国兰开花调控基因SEP1及其编码蛋白和应用。

技术介绍

[0002]兰花是全球重要的花卉作物。兰属地生种大多原产中国，因此又称国兰，已有800 多年的栽培历史，被列为中国十大名花之一，主要包括建兰、墨兰、春兰、蕙兰、莲瓣兰、豆瓣兰、寒兰和春剑等8大种类。然而目前国兰品种主要依靠野生资源驯化选育，适宜规模化、产业化的品种不多，杂交育种周期长、难度大且子代性状难以预期，现代分子生物技术育种手段严重滞后。
[0003]目前通过大规模基因发掘、重要性状功能性分子标记以及基因导入、敲除等构建高效分子育种技术体系，已在农作物育种中取得重大成效。开花特征是决定国兰观赏和经济价值并促进其产业发展的关键因素。随着基于多组学分子设计育种和基因编辑等新一代分子育种技术的快速发展和广泛应用，深入解析国兰开花决定的关键功能基因，将作为分子育种和定向改良的重要依据，具有广泛的产业应用前景和经济价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：克服传统杂交育种存在的周期长、性状难以预期等问题，本专利技术通过运用最新的分子生物学手段，挖掘可运用于植物花型改良的基因资源，实现国兰开花的性状改良。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种国兰开花调控基因，它是从中国兰花的墨兰品种
‘
白墨
’
(Cymbidium sinense)的花器官cDNA中分离得到，其核苷酸序列由738 个碱基组成，如SEQ ID NO:1所示。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种由上述的国兰开花调控基因编码的蛋白，由245个氨基酸残基组成，如SEQ ID NO:2所示。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供一种包含上述的国兰开花调控基因的表达载体、转基因细胞系、宿主菌或转基因材料。
[0008]本专利技术的第四个目的是提供上述的国兰开花调控基因在植物开花性状改良中的应用。优选的，所述的植物开花性状改良是使植物开花期提前的改良。
[0009]本专利技术的第五个目的是提供上述的国兰开花调控蛋白在植物开花性状改良中的应用。优选的，所述的植物开花性状改良是使植物开花期提前的改良。
[0010]本专利技术的第六个目的是提供一种促进植物提前开花的方法，其包括以下步骤：构建过表达上述的国兰开花调控基因的重组表达载体，将重组表达载体转化到植物中。
[0011]优选的，所述的将重组表达载体转化到植物中，是将重组表达载体转化农杆菌，然后用获得的重组农杆菌侵染植物
[0012]本专利技术通过基因工程技术发现，所述国兰花器官发育调控基因在拟南芥中过量表
达，能改变植物开花性状，使得开花期显著提前，但不影响花器官形态结构。因此，可将该基因及其编码的蛋白用于花期调控途径的研究，以及植物开花时间性状的改良。
[0013]本专利技术的有益效果为：
[0014]本专利技术从中国兰花的墨兰品种
‘
白墨
’
(Cymbidium sinense)的花器官cDNA中分离得到兰花花器官发育调控基因，提高其表达量后可造成拟南芥开花期显著提前，但不影响花器官形态结构；通过下游基因表达分析，发现该基因可正调控开花控制基因FT, SOC1,LFY1的表达，进一步表明该基因对植物开花的促进作用。本专利技术国兰开花调控基因可用于兰科植物开花调控分子机制的研究，以及植物开花性状的改良。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例1中，CsSEP1与其他物种来源的进化树分析。
[0016]图2为本专利技术实施例1中，兰科植物SEP家族系统发育树。As:Apostasia shenzhenica；At: Arabidopsis thaliana；Cs:Cymbidium sinense；Dc:Dendrobium catenatum；Pe:Phalaenopsisequestris；Os:Oryza sativa。
[0017]图3为本专利技术实施例2中，SEP1基因家族在墨兰不同发育阶段的组织表达模式分析。 FD1：花分生组织时期，FD2：花器官原基初期，FD3：花器官原基末期，FD4：花蕾期， FD5：开花期。
[0018]图4为本专利技术实施例2中，SEP1基因家族在墨兰不同花器官中表达模式分析。
[0019]图5为本专利技术实施例3中，转基因拟南芥表型分析。WT表示野生型；35S:CsSEP1表示转基因拟南芥植株。
[0020]图6为本专利技术实施例3中，转基因拟南芥抽薹时间比较分析。WT表示野生型；line2、 line3、line9分别表示三个独立的T2代转基因植物株系。
[0021]图7为本专利技术实施例3中，转基因拟南芥开花相关基因表达分析。CK表示野生型对照植株，line2、line3、line9分别表示三个独立的T2代转基因植物株系。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术，实施例的参数、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。
[0023]实施例1 CsSEP1基因的克隆以及序列分析
[0024]1、RNA的提取
[0025]取墨兰栽培品种
‘
白墨
’
花器官组织2g，利用植物Trizol(Invitrogen)试剂抽提其总 RNA，并反转录成cDNA(Thermo Scientific RevertAid First Strand cDNASynthesis Kit)。
[0026]2、目的基因CsSEP1的获得
[0027]以CsSEP1
‑
F1：5
’‑
TTTATGGGGAGGGGGAGAG
‑3’
(SEQ ID NO:3)和CsSEP1
‑
R1：5
’‑ꢀ
GCCTCACATCCAACCTGAAA
‑3’
(SEQ ID NO:4)为引物，以上步骤1所得cDNA为模板，利用Ex
‑
Taq酶(TaKaRa Biotechnology Co.)进行PCR，按照下列条件：94℃4min，然后 34cycles(94℃
cDNASynthesisKit反转录成cDNA。
[0037]2、定量PCR
[0038]利用引物CsSEP1QRT
‑
F：5
’‑
TGATCGTCTTCTCCAACCGC
‑3’
(SEQ ID NO:5)和 CsSEP1QRT
‑
R：5
’‑
CCTCCAGTTCCTTGCTGCTTA
‑3’
(SEQ ID NO:6)，对兰花不同组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种国兰开花调控基因，其特征在于，所述的国兰开花调控基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。2.一种国兰开花调控蛋白，其特征在于，所述的国兰开花调控蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。3.根据权利要求2所述的国兰开花调控蛋白，其特征在于，所述国兰开花调控蛋白是由权利要求1所述的国兰开花调控基因编码。4.一种包含权利要求1所述的国兰开花调控基因的表达载体、转基因细胞系、宿主菌或转基因材料。5.权利要求1所述的国兰开花调控基因在植物开花性状改良中的应用。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤玺，朱根发，陆楚桥，高洁，魏永路，金建鹏，谢琦，
申请(专利权)人：广东省农业科学院环境园艺研究所，
类型：发明
国别省市：