具有延迟开花期或抑制生长功能的多肽,编码所述多肽的多核苷酸及其用途制造技术

技术编号:7282594 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-20 03:09
本发明专利技术涉及一种具有延迟开花和/或抑制生长功能的多肽,编码所述多肽的多核苷酸及其用途。具体地讲,本发明专利技术涉及一种具有延迟开花和/或抑制生长功能的多肽,编码上述多肽的多核苷酸,一种用于生产具有延迟开花表型的植物的方法,一种用于生产具有生长受抑制的表型的植物的方法,一种选择的转基因植物,一种用于筛选能延迟植物开花或抑制生长的材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种调控赤霉素信号传导途径,能够延迟开花时间,并且抑制植物生长的多肽,编码所述多肽的多核苷酸及其用途。
技术介绍
赤霉素,植物中存在的多种激素之一,最初是从真菌菌株藤仓赤霉菌(GilAerella fujikuroi),一种导致水稻kickanae病的病原体中分离的。在植物中,赤霉素(GA)与植物生长素相互作用,促进幼茎组织伸长,激活种子中的α-淀粉酶以便促进发芽,并且参与打破休眠。另外,GA可用于控制开花时间。例如,在用GA处理时,可诱导需要低温或光周期的植物形成花蕾。具体地讲,即使植物没有授粉,GA 仍能促进坐果和果实生长。因此,在农业和花卉栽培中,GA被应用于各种植物,表现出多种效果,包括,例如,对于秋大麦、桃、梨、苹果和葡萄,可取代低温作用而诱导开花,对于菊科植物,可诱导花蕾形成,诱导夏菊、仙客来和樱草开花,诱导菠菜和烟草发芽,打破茄子、牛蒡、萝卜和油菜的冬眠,以及生物合成淀粉酶,用于生产啤酒和麦芽。另外,在用GA的生物合成抑制剂ancyumidol (A-Rest)或多效唑(Bonzi)处理时,植物会变小和变坚固,因此,它们不容易被风暴吹落。最近,人们一直致力于在分子水平上研究GA的生理学现象。在这种研究的早期阶段,分析了会导致绿色进化的矮化变体(降低高度的(rth),dwarf-1 (dl), anther earl (Anl)-玉米;半矮生(sd_l),Dwarfl, dl-qu ;Is, le, na_菜豆),或过渡生长的突变体(la cry3-菜豆;procera (pro)-番茄;slender (sin)-大麦;SLN-菜豆),以便加深有关植物对GA应答的研究。2000年之后,随着这些基因被克隆(rth(Peng et al.,1999, Nature 400 :256-261), dl (Spray et al.,1996,PNAS 93 10515—10518),anl(Bensen et al.,4995, Plant Cell 7 :75-84), sd-1 (Sasaki et al. ,2002, Nature 416 :701-702), dwarf1(Ashikari et al.,1999,PNAS 67 :11638-11643),el (Lester ea al,1997, Pl ant Cell 9 :1435-1443), na (Davidson et al,2003,Plant Physiol. 131 :335-344)),参与 GA 合成、识别和应答的基因开始被探明。这些研究通过分子学以及遗传学的方法在作为模型的拟南芥上被进一步的系统性展开。特别是,大量筛选突变体对GA的应答(具有低GA应答的矮化突变体、用GA处理时恢复成野生型的突变体、具有组成型GA应答的细长突变体)导致了参与GA合成的基因的发现(GA1,GA4,GA5等),参与GA的信号传导途径的基因的发现(杂合三聚体G蛋白,GAI, RGA,SPY,SLY等)以及参与GA应答的基因的发现(GA-MYB,α -淀粉酶)。另外,最近在水稻中发现的 GA 激素受体(GID1 =Uefuchi-Tanaka et al.,2005,Nature 437 :693-698),极大促进了对GA分子机理的理解。目前,人们继续致力于揭示这些基因之间的相互关系,以便GA信号传导途径可以在分子水平上被综合性和系统性地理解(ktiwechheimer et al., 2008Curr. Opin. Plant Biol.,10 :461-465)。另外,已知GA在开花控制方面起着重要作用。拟南芥的开花时间是通过诸如光照、温度、光周期等的外部信号和诸如养分、激素等的内部信号之间的相互作用调控的。具体地讲,已知有四个途径调控开花期光周期途径,自发途径,春化,和赤霉素(GA)途径 (Mouradov et al. ,2002, Plant Cell,14 :S111_130)。更具体地说,所述 GA-缺陷型突变体 gal 在单一条件下不会开花(Wilson et al.,1992,Plant Physiol. 100 :403-408),因此,GA被认为在单一条件下在控制开花时间方面发挥重要作用。GA调控开花时间的潜在分子机制是激活目的基因,即开花促进因子I(FPFl) (Kania et al. , 1997, Plant Cell 9 1327-1337),GA-MYB(Gocal,et al.,2001,Plant Physiol.,127 1682—1693)和 SOCl(Moon et al.,2003,Plant J.,35 :613-623),以提高 LFY 的转录活性(Blazquez, et al.,1998, Plant Cell 10 :791-800)。在作物育种中,调控成体大小和开花时间是非常重要的。在20世纪60年代 (1960s)的亚洲,生长调控导致了作物产量如此地大幅度提高,以至于由此带来了一场绿色革命。另外,在欧洲,生长调节因子被用于预防植物受到风灾和低温的损害。因此,生长调控与农产品的收成密切相关。另外,开花时间的调控使得能够在一年中的任何时间确定收获时间,并且培育收获时间不依赖于环境因素的品种。为此,生物工程领域的研究人员在通过遗传学的操作调控开花时间方面付出了巨大努力。本专利技术就是在上述背景下完成的。
技术实现思路
技术问题因此,本专利技术的一个目的是提供一种具有延迟开花和/或抑制植物生长功能的多肽。本专利技术的另一个目的是提供一种编码上述多肽的多核苷酸。本专利技术的另一个目的是提供一种用于生产具有延迟开花表型的植物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于生产具有生长受抑制表型的植物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种利用所述多核苷酸筛选转基因植物的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于筛选延迟开花或生长抑制诱导子(inducer) 的方法。技术解决方案根据一个方面,本专利技术涉及一种在植物中具有延迟开花和/或抑制生长(矮化) 功能的多肽。正如在下面的例子中将要说明的,利用激活标记法(Weigel et al. ,2000, Plant Physiology,122 :1003-1013 ;该文献全文被收做本文参考)生产并且选择具有延迟开花表型和/或生长受抑制表型的拟南芥(Arabidopsis thaliana)转化体。通过 TAIL-PCR(Thermal Asymmetric Interlaced Polymerase Chain Reaction ;Liu et al., 1995,Plant J. 8 :457-463 ;该文献全文被收做本文参考)克隆所述拟南芥转化体中负责延迟开花和/或抑制生长的基因,并且确定为可编码SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的SEQ. ID. NO. 1所示核苷酸序列。RNA凝胶印迹法也被用于确定所述延迟开花和/或生长受抑制的表型是否是由所述基因的超量表达所致。最后,当携带所述基因的重组表达载体被导入其中时,发现这种拟南芥表现出与通过激活标记法生产的转基因植物有相同的延迟开花和 /或生长受抑制的表型。具体地讲,在植物中具有延迟本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:南洪基朴景睦李东熙金正植林平玉
申请(专利权)人:浦项工科大学产学协力团
类型:发明
国别省市:

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