本发明专利技术提供一种月季基因RhJMJ25，所述基因序列为SEQ ID NO.1。本发明专利技术还提供了所述基因在植物花器官发育以及在低温中的应用。前期的研究工作发现RhJMJ25基因在低温诱导的月季花器官畸形中起重要作用。基于此，针对RhJMJ25基因在调控月季的空白，本发明专利技术提供月季基因RhJMJ25于调节月季低温花器官发育中的应用。进一步地，该基因可以应用于植物的花器官发育例如花瓣增多、雄蕊瓣化和耐低温能力调节。雄蕊瓣化和耐低温能力调节。雄蕊瓣化和耐低温能力调节。
【技术实现步骤摘要】
一种月季基因RhJMJ25及其应用
[0001]本专利技术涉及分子生物
，尤其涉及一种月季基因RhJMJ25及其应用。
技术介绍
[0002]花是被子植物的繁殖器官，而在生活中花朵或花卉又是在方方面面涉足人类生活的重要组成部分。广义的花卉可指一切具有观赏价值的植物(或人工栽插的盆景)，而狭义上则单指所有的开花植物。花卉一直广受人们的喜爱和使用。花卉既能够用于观赏，还能当食材或提炼用原料。
[0003]开花植物现存250,000多种，其在生态系统中有着明显的优势。花器官是植物生殖过程中的重要功能器官，根据对花器官特征基因的克隆与分析，前人建立了“ABCE”模型，解释了A、B、C和E基因的功能。在这个模型中，花包含4个被称为花器官“轮”的区域，A
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、B
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、C
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和E
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类同源基因的组合可以调控花器官发育。在第1轮中，A类基因(APETALA1，AP1；APETALA2，AP2)调控萼片发育；在第2轮中，A类和B类(APETALA3，AP3；PISTILLATA，PI)共同调控花瓣发育；在第3轮中，B类和C类(AGAMOUS，AG)调控雄蕊发育；在第4轮中，C类基因调控心皮发育。在拟南芥中，除了APETALA2(AP2)作为A类基因外，所有ABCE功能都由MADS
‑
box基因编码。在真核生物中，生物体内的细胞含有一套共同的遗传信息，但是在不同的生长发育阶段，这些细胞却分化出具有不同功能的不同结构，这种在有丝分裂及无丝分裂中稳定存在的影响基因表达的过程称为表观遗传。表观遗传主要包括染色质变构、组蛋白修饰、DNA甲基化及非编码RNA等。组蛋白修饰是指组蛋白N末端上发生的共价修饰，例如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、SUMO化以及ADP核糖基化等。现有的研究表明组蛋白修饰在调控染色质机构、基因表达以及基因组稳定性等各个方面起到了关键性的作用。组蛋白甲基化主要发生在组蛋白N末端的赖氨酸和精氨酸残基上，目前已经发现在组蛋白末端上至少有11个位点的赖氨酸或精氨酸可以被甲基化。这些位点分别是赖氨酸上的H3N末端的第4、9、27、36位以及H4N末端的第20位。精氨酸H3N末端的第2、8、17、26以及H4N末端的第三位。组蛋白赖氨酸可以被单甲基化、二甲基化和三甲基化。组蛋白精氨酸可以被单甲基化和二甲基化，不同的甲基化状态会产生不同的生物学功能。组蛋白的甲基化修饰长久以来被认为是一个不可逆的过程，直到第一个组蛋白去甲基化酶LSD1(Lysine
‑
Specific Demethylase1)的发现，研究者才接受组蛋白的甲基化状态存在动态平衡的理论。LSD1属于胺氧化酶家族成员，能够通过氧化反应特异性地去除H3K4上的单甲基和二甲基化修饰。此外，含有JmjC(Jumonji
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C)结构域的蛋白家族也被发现具有组蛋白去甲基化酶活性，属于目前发现的第二类组蛋白去甲基化酶。
[0004]JmjC蛋白家族的成员众多，目前在水稻中发现了20种JmjC蛋白，并根据系统进化分析将其分为5个亚家族。拟南芥中发现了21种JmjC蛋白，它们在植物基因转录调控方面作用重大。ELF6/JMJ11是光周期途径的抑制因子，可以推迟拟南芥开花；REF6/JMJ12作为FLC的抑制因子可以抑制FLC的表达而促进开花。JMJ14可以抑制FT、AP、SOC1和LFY的表达，抑制拟南芥在营养生长阶段提前开花。JMJ15的过表达会抑制FLC的表达而促进开花。JMJ18的过
表达也会促进拟南芥开花。JMJ16能够调控叶片衰老。综上，对JmjC家族蛋白在植物花器官发育、调控开花时间等方面的研究较多，但对其在低温下花器官发育方面的作用机制的研究的相关报导较少，还有待于进一步探索。
[0005]温度是影响植物的生长与发育关键因素之一，植物的生长和发育要在一定的温度范围内进行。植物的固着性决定了植物不能避开环境胁迫，只能通过自身的一系列生理生化反应来抵御和适应环境的变化，其中低温胁迫是影响植物生长发育的重要非生物逆境之一。同时，低温也控制着花器官的形成和发育。研究发现，在低温条件下，RhAG转录物在花蕾中的总体空间分布显著减少，RhAG基因沉默，从而导致月季花瓣数增加。
[0006]现有研究中对低温对花器官的影响的研究也在持续进行。专利号为CN109576282B的中国专利涉及月季转录因子RhMYB4及其花器官发育调控中的应用。所述基因包含如SEQ ID NO.23第263～1039bp所示的编码区核苷酸序列。该专利技术还提供了由所述基因编码或者具有如SEQ ID NO.24所示的氨基酸序列的蛋白。基于目前发现的转录因子RhMYB4的功能，该基因将可以应用于调节植物的花器官发育，例如花瓣重瓣化、花瓣异形化和雄蕊败育。
[0007]在月季切花的周年生产中，传统节日春节以及情人节，月季的需求量达到最大值，但在冬季生产月季最容易受到低温胁迫。生产中低温(＜10℃)对切花月季产量和品质的影响越来越突出，如低温胁迫引起的生育期延长、花朵发育畸形等。低温对月季生长的影响使月季生产遭受巨大经济损失。早期的研究发现，月季在低温下过度重瓣化，在低温环境下花芽分化推迟、花器官发育缓慢。冬季生产中，低温会导致月季花器官发育畸形并且随着温度的降低，月季花器官会出现花瓣数增加，雄蕊数减少的趋势。总之，低温会严重降低切花的品质，带来巨额经济损失。
[0008]在选育重瓣月季的工作中，本申请提出的RhJMJ25基因也对月季的花瓣发育具有重要影响。
[0009]前期的研究工作发现RhJMJ25在低温诱导的月季花器官畸形中起重要作用。基于此，针对RhJMJ25基因在调控月季方面的空白，本专利技术提供月季基因RhJMJ25和该基因于月季低温花器官发育中的调节作用。本专利技术提供的所述基因和所述基因的应用能够为月季花发育的定向培育提供依据和方向。
[0010]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0011]针对现有技术之不足，本专利技术提供一种月季基因RhJMJ25，所述基因序列为SEQ ID NO.1。优选地，本专利技术提供月季组蛋白去甲基化酶RhJMJ25及其在花发育调控中的应用。
[0012]本专利技术提供一种提高月季耐低温的方法。所述方法包含：降低或阻断月季的RhJMJ25基因的表达；和/或降低或阻断月季的RhJMJ25蛋白的表达，其中，所述RhJMJ25基因具有如SEQ ID NO.1所示的序列，所述RhJMJ25蛋白由所述RhJMJ25基因编码。优选地，低温是指4～16℃。
[0013]本专利技术提供一种降低月季雄蕊数量的方法。所述方法包含：降低或阻断月季的
RhJMJ25基因的表达；和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种月季基因RhJMJ25，其特征在于，所述基因序列为SEQ ID NO.1。2.一种提高月季耐低温的方法，其特征在于，所述方法包含：降低或阻断月季的RhJMJ25基因的表达；和/或降低或阻断月季的RhJMJ25蛋白的表达，其中，所述RhJMJ25基因具有如SEQ ID NO.1所示的序列，所述RhJMJ25蛋白由所述RhJMJ25基因编码。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述月季为
‘
萨曼莎
’
。4.一种降低月季雄蕊数量的方法，其特征在于，所述方法包含：降低或阻断月季的RhJMJ25基因的表达；和/或降低或阻断月季的RhJMJ25蛋白的表达，其中，所述RhJMJ25基因具有如SEQ ID NO.1所示的序列，所述RhJMJ25蛋白由所述RhJMJ25基因编码。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓锋，王壹，马男，高俊平，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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