GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用制造技术

技术编号:37346277 阅读:15 留言:0更新日期:2023-04-22 21:40
本发明专利技术提供了一种GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用,该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示,GhbHLH093基因在早熟棉花的表达量比晚熟棉花的表达量高,GhbHLH093基因在棉花根中表达量最高,过表达GhbHLH093基因促进拟南芥开花和生殖生长发育;本发明专利技术从陆地棉中克隆出GhbHLH093基因,该基因通过构建过表达载体,在拟南芥中异源表达得到的过表达转基因株系相比于野生型开花提前,说明GhbHLH093基因在控制棉花开花期方面起到了重要的调控作用。制棉花开花期方面起到了重要的调控作用。制棉花开花期方面起到了重要的调控作用。

【技术实现步骤摘要】
GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用


[0001]本专利技术属于植物开花
,具体涉及一种GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用。

技术介绍

[0002]棉花是我国重要的经济作物和关系国民经济的战略重要物资。我国是全球最大的棉花生产国和消费国,在纺织服装的出口量也位居世界前列(黎玉华,2021).国家统计年鉴显示,虽然最大棉区新疆的种植面积有所上升,我国的其他棉区受到粮棉争地、种植效益降低和自然灾害的直接影响,使得整体棉花生产面积和产量有所下降.(王雪颖等,2022)早熟陆地棉生育周期短,生长发育快,利用其适宜晚春播、初夏播和夏播的特性,可以和冬季作物如冬小麦、油麦菜等实现粮棉轮作,通过优化作物种植指数,有效提高土地复种指数。此外,早熟棉的选育可以有效提高棉花的霜前结花率,在光热条件差和气温变化大的高纬度地区如辽宁、甘肃等地区提高棉花的品质,(喻树迅等,1991)棉花的早熟性既受到基因的调控,还存在环境的影响,研究表明,在苗期、蕾期、开花期、铃期、吐絮期、第一果枝节位、霜前花率等的遗传相关性大于环境相关性,可以作为棉花早熟性的指标(田菁华,1983;喻树迅等,1990)。因此,鉴定棉花开花相关基因,阐明其调控机制,并创制早熟棉优异种质资源,对于早熟棉品种的培育及产业化具有重要的意义。
[0003]开花是植物从营养生长转向生殖生长的标志,是植物可以完成受精作用,产生有性生殖器官的前提。植物的开花时间受到自然环境和遗传机制的共同作用,在种间和种内呈现出了丰富的多样性。目前植物开花的调控通路已经有了比较成型的框架。基于模式植物拟南芥的研究发现,开花时间受多种环境和内源途径调控,主要有6条调控通路,包括光依赖、自主、春化、赤霉素、温度以及年龄通路。(Fornara et al,2010;Kinoshita&Richter,2020)这些通路既彼此独立,又相互作用协调,形成一个既复杂又精密的网络,通过调控开花相关基因的表达,影响了植物的开花时间。
[0004]当植物开始花芽分化,花器官逐渐形成,表现为张开花冠花萼,露出雌蕊和雄蕊,具备可以受精结实的能力。植物开花调控机制由于植物品种形态和环境的不同而多种多样,但是整体的成花过程可以分为三个部分,分为成花诱导、成花启动和花发育三个过程。成花诱导是植物生殖生长代替营养生长成为生长中心的过程,成花启动是通过一定的内外信号刺激,植物的顶端分生组织开始花芽分化的启动,花发育是开始花芽分化之后,花芽逐渐分化成成熟花器官的过程。
[0005]陆地棉从花芽开始分化到植株停止生长,一直处于营养生长与生殖生长并进阶段。相对于一般双子叶植物,棉花的花器官发育很有特点,花器官除萼片、花瓣、花药和心皮外,在萼片外层还存在一轮苞叶(郑尚永等,2004)。由于陆地棉的花发育特点及结构上差异,推测其调控花发育的分子机制与拟南芥等模式植物有所不同。但目前对棉花花器官发育相关的分子生物学研究较少,其调控机制仍不清楚。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中的不足,目的是提供一种GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用。
[0007]为达到上述目的,本专利技术的解决方案是:
[0008]GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用。
[0009]优选地,GhbHLH093基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0010]优选地,GhbHLH093基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]优选地,GhbHLH093基因在正向调控植物开花中的应用。
[0012]优选地,植物包括棉花和拟南芥。
[0013]优选地,GhbHLH093基因在早熟棉花的表达量比晚熟棉花的表达量高。
[0014]优选地,GhbHLH093基因在棉花根中表达量最高。
[0015]优选地,过表达GhbHLH093基因促进拟南芥开花和生殖生长发育。
[0016]由于采用上述方案,本专利技术的有益效果是:
[0017]本专利技术从陆地棉中克隆出GhbHLH093基因,该基因通过构建过表达载体,在拟南芥中异源表达得到的过表达转基因株系相比于野生型开花提前,说明GhbHLH093基因在控制棉花开花期方面起到了重要的调控作用。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例2中GhbHLH093基因在早晚熟材料顶芽中的表达量图。
[0019]图2为本专利技术实施例2中GhbHLH093基因在不同棉花组织中的表达量图。
[0020]图3为本专利技术实施例3中GhbHLH093基因亚细胞定位图。
[0021]图4为本专利技术实施例3中GhbHLH093基因促进过表达转基因拟南芥提早开花图。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用。
[0023]1.试验材料
[0024](1)棉花材料
[0025]本实验选取的棉花材料为陆地棉早熟品种中棉所50和晚熟品种国欣棉11,其中,中棉所50和国欣棉11在开花时间和生育期存在着极显著差异(表1),种植于中国农业科学院棉花研究所试验田(河南省安阳市白璧镇),管理措施为正常大田管理。取样方式为三个棉花品种一叶期到五叶期的幼芽,置于液氮中,在提取样品RNA之前放置

80℃留存。
[0026]表1中棉所50和国欣棉11性状显著性检验
[0027][0028](2)试剂和耗材
[0029]限制性内切酶、修饰酶、PCR反应体系相关酶、同源重组酶、胶回收试剂盒、克隆试剂盒、质粒小提试剂盒购自诺唯赞生物科技有限公司,荧光定量试剂盒购自康为世纪生物科技有限公司,RNA提取试剂盒购自北京天根生化科技公司。
[0030]其他药品:琼脂糖为西班牙原装产品,蛋白胨、酵母提取物、氯仿、异戊醇、乙醇、异丙醇、氯化钠等为国产分析纯,卡那霉素等索莱宝生物有限公司,大肠杆菌感受态细胞DH5α和农杆菌感受态购自擎科生物公司。
[0031]培养基:LB液体培养基:胰蛋白胨(Tryptone)10g/L、酵母提取物(Yeast extract)5g/L、氯化钠(NaCl)10g/L;
[0032]LB固体培养基:胰蛋白胨(Tryptone)10g/L、酵母提取物(Yeast extract)5g/L、氯化钠(NaCl)10g/L、琼脂粉15g/L,定容至1L;
[0033]LB选择培养基:在LB铺平板前,待培养基高压灭菌冷却至55℃时加入相应浓度抗生素,摇匀后铺平板;1/2MS固体培养基:1/2MS 22g/L,琼脂粉(agar powder)8g/L,蔗糖(sucrose)30g/L。
[0034]主要仪器:PCR扩增仪(BIO

RAD),高速离心机(Hettich MIKRO 200R)、电泳设备(BIO

RAD)、凝胶成像系统(BIO

RAD)、本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.GhbHLH093基因在调控植物开花期中的应用。2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于: 所述GhbHLH093基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述GhbHLH093基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。4.根据权利要求1

3任一项所述的应用,其特征在于:所述GhbHLH093基因在正向调控植物...

【专利技术属性】
技术研发人员:王寒涛安莉魏恒玲付小康马亮喻树迅芦建华康萌
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:

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