甘蓝型油菜BnaA07.Douf-1基因在创制重花瓣油菜种质中的应用制造技术

本发明专利技术属于油菜遗传育种和基因工程技术领域，公开了甘蓝型油菜BnaA07.Douf

【技术实现步骤摘要】
甘蓝型油菜BnaA07.Douf
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1基因在创制重花瓣油菜种质中的应用


[0001]本专利技术属于油菜遗传育种和分子生物学
，具体涉及甘蓝型油菜BnaA07.Douf
‑
1基因在创制重花瓣油菜种质中的应用。

技术介绍

[0002]油菜是世界最重要的油料作物之一，也是我国第一大油料作物。随着全国各地油菜花节的顺利召开，油菜的种植给观赏旅游业也带来巨大的经济效益，因而，油菜花的观赏价值也逐渐引起油菜遗传育种工作者的重视。
[0003]在花型的研究方面，目前油菜中已报道的花瓣数目突变体或种质资源基本都是无花瓣或缺花瓣类型(Kelly,1995；余坤江，2017)，缺乏有实际观赏价值的花型突变体或种质资源。
[0004]重瓣性是花型的主要标志，也是决定开花植物观赏价值最重要的性状之一，因而是观赏园艺植物的主要育种目标。目前，植物中发现的重瓣性状绝大多数来源于花器官特征基因的同源异型突变，表现为雄蕊/雌蕊部分或全部瓣化(Bendahmane et al.,2013；Wang et al.,2020)，育性受到严重影响。当前已经克隆到的重瓣性状相关基因主要包括决定雌雄蕊特征的C类功能基因。对这些花瓣数目关键基因的分离和克隆，也大多是通过反向遗传学手段完成。在拟南芥中，C类AG基因的突变使得A类基因在第三轮花器官过度积累，从而导致雄蕊向花瓣同源异型转换，植株表现出花瓣数目增加，雄蕊数目减少(Bowman et al.,1991)。Noor等(2014)在矮牵牛中同时敲除C类MADS
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box基因pMADS3和FBP6，获得了雄蕊瓣化的重瓣突变体，个别品种中还出现花中花。日本龙胆中的C类GsAG1基因由于插入反转录转座因子Tg s1引起重瓣龙胆的产生(Nakatsuka et al.,2015)。除以上植物，山茶、日本杜鹃和日本牵牛花中都发现了C类MADS
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box基因突变导致的重瓣现象(Tasaki et al.,2017)。由于A类与C类基因之间存在相互拮抗作用，因此A类基因在重瓣的形成中也有重要作用。目前报道的多例显性重瓣突变体，都与A类AP2基因的突变有关，miR172也涉及其中(Gattolin et al.,2020)。拟南芥miR172主要在第三和第四轮花器官中高表达，抑制其靶标A类基因AP2在分生组织中心表达(Wollmann et al.,2010)。由于AP2与主要在分生组织中心表达的C类基因AG之间有拮抗作用，因此，当AP2在miR172的结合位点发生突变时，不再受miR172负调控的AP2在分生组织中心持续表达，同时抑制或降低AG基因的表达，从而导致花瓣或雄蕊数目增加，或形成花中花(Chen,2004；Zhao et al.,2007)。除花发育模型基因之外，很少有基因被证实与植物花瓣数目有关，也很少有育性正常的重瓣突变体或种质资源的报道。
[0005]本专利技术中所涉及的一个重瓣甘蓝型油菜种质资源，是一个花瓣数目为10
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15枚(平均13.89
±
1.90枚)的稳定株系，命名为375。375重瓣性状不是由花发育模型基因同源异型突变导致的，它表现为除花瓣数目增多以外，其它花器官正常，育性正常，结实正常。本专利技术是从甘蓝型油菜中克隆BnaA07.Douf
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1基因，并鉴定它在甘蓝型油菜重瓣花创制中的功能，
通过缺失该基因在油菜中的功能来增加花瓣数目，对于培育观赏性油菜新品种具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供甘蓝型油菜BnaA07.Douf
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1基因在控制甘蓝型油菜花瓣数目中的应用，所述的BnaA07.Douf
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1基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.2所示。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]利用甘蓝型油菜正常单瓣株系B409与重瓣株系375构建了分离群体，结合SLAF
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seq技术混池分群分析，对控制花瓣数目的基因进行定位，利用图位克隆技术成功地分离了花瓣数目基因BnaA07.Douf
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1，所述基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.2所示，所述基因的多核苷酸的优选为SEQ ID NO.1所示。
[0009]本专利技术的保护范围包括，甘蓝型油菜BnaA07.Douf
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1基因在控制甘蓝型油菜花瓣数目中的应用，包括利用BnaA07.Douf
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1和其同源基因BnaC07.Douf
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1创制重花瓣转基因甘蓝型油菜；或是利用BnaA07.Douf
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1基因创制单花瓣转基因甘蓝型油菜。
[0010]以上所述的应用中，优选的，创制重花瓣转基因甘蓝型油菜时，是通过将单瓣株系中的BnaA07.Douf
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1和其同源基因BnaC07.Douf
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1基因沉默、敲除或是编辑，使其丧失其原始功能；
[0011]以上所述的应用中，优选的，采取CRISPR/Cas9编辑方式进行重花瓣转基因甘蓝型油菜的创制，包括针对BnaA07.Douf
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1基因和同源基因设计的两条sgRNA的序列分别为sgRNA1:GGTAGGAAGAGAGAG ATGTGAT和sgRNA2:GTTGGGTTGAAGAAGAGCCGGG；
[0012]以上所述的应用中，同源基因BnaC07.Douf
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1的多核苷酸的优选为SEQ ID NO.3所示，基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.4所示。
[0013]以上所述的应用中，创制的重花瓣转基因甘蓝型油菜包含SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.7或SEQ IDNO.9所示的基因，且同时包含SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.8或SEQ ID NO.10所示基因。
[0014]以上所述的应用中，优选的，创制单瓣转基因甘蓝型油菜时，是将BnaA07.Douf
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1基因在重花瓣株系中进行表达；
[0015]以上所述的应用中，优选的，包括将BnaA07.Douf
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1基因插入二元穿梭载体pCMBIA2300载体的KpnI
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BamHI位点构建植物表达载体。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术首次从甘蓝型油菜中克隆得到了花瓣数目基因BnaA07.Douf
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1，具体是利用甘蓝型油菜正常单瓣株系B409与重瓣株系375构建分离群体后通过图位克隆得到的。将该花瓣数目基因BnaA07.Douf
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1通过基因工程改造技术导入甘蓝型油菜重瓣花株系375中，可使受体材料375的花瓣数目由10
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15枚减少到4枚；在甘蓝型油菜正常单瓣株系B409/Westar中，利用CRISPR技术敲除BnaA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 甘蓝型油菜BnaA07.Douf
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1基因在控制甘蓝型油菜花瓣数目中的应用，所述基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.2所示。2. 甘蓝型油菜BnaA07.Douf
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1基因及其同源基因BnaC07.Douf
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1在创制重花瓣转基因甘蓝型油菜中的应用，所述BnaA07.Douf
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1基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.2所示，所述同源基因BnaC07.Douf
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1基因编码的蛋白质为SEQ ID NO.4所示。3.根据权利要求2所述的应用，是通过将单瓣株系中的BnaA07.Douf
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1及其同源基因BnaC07.Douf
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1沉默、敲除或是编辑，使其丧失其原始功能。4. 根据权利要求3所述的应用，是采取CRISPR/Cas9 编辑方式进行重花瓣转基因甘蓝型油菜的创制，包括针对BnaA07.Douf
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1基因和其同源基因BnaC...

【专利技术属性】
技术研发人员：文静，马晓伟，叶沈华，黄莹莹，赵伦，易斌，马朝芝，涂金星，沈金雄，傅廷栋，
申请(专利权)人：‑，
类型：发明
国别省市：