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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业生物,具体涉及一种tapif2基因在调控小麦株型中的应用。
技术介绍
1、普通小麦(triticum aestivum l.)作为人类的主粮之一,为人类饮食提供热量的同时也是微量营养元素的重要来源。随着世界人口的增长,对小麦的需求量不断增加,小麦高产稳产的保持需要在株型上有新的突破。因此,明确关键基因在调控小麦株型方面的功能,发掘优异等位变异,解析其调控网络,为最终实现抗逆小麦新品种的培育及株型的改良提供理论基础。
2、作物株型是指与作物产量或植物体空间排列有关的形态特征,包括株高、分枝数、分枝角度、穗形、叶角等。株型反映作物群体结构与群体光合态势,为实现作物高产的需求,需将株型与群体紧密结合,培育高光合产物、低消耗、分配合理的株型,进而对源库流和产量之间的关系进行协调。在二倍体野生近缘种演变为现代六倍体品种的漫长进化过程中,小麦经历了复杂的环境变化以及人工选择压,株型逐渐从松散型向紧凑型演变,小麦的理想株型也逐渐优化为上细下粗的“金字塔”型,即茎秆粗壮、韧性好、上部节间细长、株高和有效分蘖数适宜。
3、碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bhlh)转录因子是植物第二大转录因子家族,其参与植物多个生长发育过程的调控的响应。光敏色素互作因子(phytochromeinteracting factors,pifs)是属于bhlh转录因子家族的一个亚家族,目前已知pifs转录因子在植物生长发育及调控光形态建成方面发挥重要作用,但pif转录因子在调控小麦株型方面的研
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何调控小麦株型。
2、为解决上述技术问题,本专利技术首先提供了tapif2蛋白或其相关生物材料在调控植物株型中的应用;所述相关生物材料为能够表达所述tapif2蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系;
3、所述tapif2蛋白为如下任一所示蛋白质:
4、(a1)氨基酸序列为seq id no:1的蛋白质;
5、(a2)将seq id no:1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质;
6、(a3)与(a1)-(a2)中任一所限定的氨基酸序列具有99%以上、95%以上、90%以上、85%以上或者80%以上同源性且具有相同功能的蛋白质;
7、(a4)在(a1)-(a3)中任一所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白。
8、所述植物株型包括植物株高和/或分蘖数。所述调控为提高植物株高和/或减少植物分蘖数。
9、本专利技术还提供了tapif2蛋白或其相关生物材料在培育株高升高和/或分蘖数减少的植物中的应用。
10、本专利技术还提供了一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:使受体植物中tapif2蛋白的含量和/或活性提高,得到转基因植物;所述转基因植物与所述受体植物相比株高升高和/或分蘖数减少;
11、所述tapif2蛋白为如下任一所示蛋白质:
12、(a1)氨基酸序列为seq id no:1的蛋白质;
13、(a2)将seq id no:1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质;
14、(a3)与(a1)-(a2)中任一所限定的氨基酸序列具有99%以上、95%以上、90%以上、85%以上或者80%以上同源性且具有相同功能的蛋白质;
15、(a4)在(a1)-(a3)中任一所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白。
16、本专利技术还提供了一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:提高受体植物中tapif2蛋白编码基因的表达量,得到转基因植物;所述转基因植物与所述受体植物相比株高升高和/或分蘖数减少;
17、所述tapif2蛋白为如下任一所示蛋白质:
18、(a1)氨基酸序列为seq id no:1的蛋白质;
19、(a2)将seq id no:1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质;
20、(a3)与(a1)-(a2)中任一所限定的氨基酸序列具有99%以上、95%以上、90%以上、85%以上或者80%以上同源性且具有相同功能的蛋白质;
21、(a4)在(a1)-(a3)中任一所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白。
22、所述提高受体植物中tapif2蛋白编码基因的表达量为向受体植物中导入能够表达所述tapif2蛋白的核酸分子;
23、进一步地,所述能够表达所述tapif2蛋白的核酸分子是通过含有表达tapif2蛋白的核酸分子的重组载体导入目的植物中的。
24、所述方法中还包括向受体植物中导入抑制表达所述tapif2蛋白的核酸分子作为对照,通过该方法获得的转基因植物株高降低和/或分蘖数增加;进一步地,所述抑制表达所述tapif2蛋白的核酸分子是通过含有抑制表达所述tapif2蛋白的核酸分子的重组载体导入目的植物中的。
25、所述能够表达所述tapif2蛋白的核酸分子为如下任一所述的dna分子:
26、(b1)seq id no:2所示的dna分子;
27、(b2)在严格条件下与(b1)限定的dna分子杂交且编码所述tapif2蛋白的dna分子;
28、(b3)与(b1)或(b2)限定的dna序列具有99%以上、95%以上、90%以上、85%以上或者80%以上同源性且编码所述tapif2蛋白的dna分子。
29、所述植物为单子叶植物;进一步地,所述单子叶植物为禾本科植物;更进一步地,所述禾本科植物为小麦。
30、本研究对小麦tapif2基因展开研究,通过转基因材料的创制、表型鉴定、表达模式分析、亚细胞定位以及酵母自激活验证等对tapifs在小麦中的功能进行初步研究。以冬性小麦‘科农199’为受体分别过表达这4个基因发现:与野生型相比,过表达tapif2后,株高显著增加、有效分蘖数明显减少。
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1.TaPIF2蛋白或其相关生物材料在调控植物株型中的应用;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述植物株型包括植物株高和/或分蘖数。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述调控为提高植物株高和/或减少植物分蘖数。
4.TaPIF2蛋白或其相关生物材料在培育株高升高和/或分蘖数减少的植物中的应用。
5.一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:使受体植物中TaPIF2蛋白的含量和/或活性提高,得到转基因植物;
6.一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:提高受体植物中TaPIF2蛋白编码基因的表达量,得到转基因植物;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述提高受体植物中TaPIF2蛋白编码基因的表达量为向受体植物中导入能够表达所述TaPIF2蛋白的核酸分子。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述能够表达所述TaPIF2蛋白的核酸分子是通过含有表达所述TaPIF2蛋白的核酸分子的重组载体导入目的植物中的。
10.根据权利要求1-9中任一所述的应用或方法,其特征在于:所述植物为单子叶植物;所述单子叶植物优选为禾本科植物。
...【技术特征摘要】
1.tapif2蛋白或其相关生物材料在调控植物株型中的应用;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述植物株型包括植物株高和/或分蘖数。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述调控为提高植物株高和/或减少植物分蘖数。
4.tapif2蛋白或其相关生物材料在培育株高升高和/或分蘖数减少的植物中的应用。
5.一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:使受体植物中tapif2蛋白的含量和/或活性提高,得到转基因植物;
6.一种培育株高升高和/或分蘖数减少的转基因植物的方法,包括如下步骤:提高受体植物中tapif2蛋白编码基因的表达量,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张立超,孔秀英,吕宝莲,刘旭,夏川,解振诚,
申请(专利权)人:中国农业科学院作物科学研究所,
类型:发明
国别省市:
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