大豆光受体GmPLP1及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种大豆光受体GmPLP1及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的蛋白质，命名为GmPLP1，是如下1)或2)的蛋白质：1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列2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/或添加且与植物性状相关的由1)衍生的蛋白质；所述植物性状为如下1)-10)中的至少一种：1)分枝数；2)开花时间；3)株高；4)叶片面积；5)节间距；6)根长；7)光合速率；8)耐逆性；9)茎直径；10)节数。本发明专利技术的光受体基因GmPLP1可应用在改变植株形态，增加植株分枝，改变植株的开花和成熟时间，对于植物育种和光受体基因的功能及作用机理研究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大豆光受体GmPLP1及其编码基因与应用。
技术介绍
光是影响植物生长发育最广泛、最明显、最重要的环境因子。光照对植物的调控表现在：光合作用效率、呼吸作用强度、顶端分生组织向花原基的分化(光周期反应)、向性运动等。光周期反应直接决定作物的产量、品质和适应性。迄今为止还仅是对模式植物拟南芥的光反应的分子机制研究得较为广泛和详尽。在光反应中，植物通过光受体感受外界的光信号并将光信号传递到昼夜节律钟系统，从而激活或抑制光周期开花时间基因的表达来控制植物的开花时间。到目前为止在植物中已经发现的光受体有三种分别为：红光/远红光受体光敏色素(phytochrome，简称PHY)、蓝光/紫外光-A受体包括隐花色素(cryptochrome，简称CRY)和向光色素(phototropin，简称PHOT)以及紫外光-A受体、紫外光-B受体。光敏色素A吸收红光和远红光，同时隐花色素和向光素吸收蓝光。光敏色素和隐花色素共同作用调控着光合形态建成过程如：种子形成，开花，茎伸长和基因表达；而向光性，气孔开放，叶绿体的分布和其他的向光运动则由向光素控制。大豆是典型的量性短日照作物，对光周期反应十分敏感，每个大豆品种的适应范围很窄(纬度1～1.50)，这一特性阻碍了大豆品种的推广，影响产量水平的有效发挥。大豆接受光强、光质、光照方向和光周期等光信号并做出相应的反应，是通过光受体和光信号传导途径来接受和转导的。目前植物包括拟南芥，除了Phytochrome、Cryptochrome、Phototropin和UV-A/B这些受体外，还有其他的光受体存在。植物光受体的名单仍然是不完整的。尽管近年已在大豆上克隆了编码Cryptochrome、Phytochrome的基因，但是对大豆光受体类基因的克隆和功能分析研究还很少，这方面还鲜有报道。尤其是对大豆接受光信号后调控开花的机理，即光受体接收光信号后在细胞内的传导；对植物内源生长激素的影响；对生理活动的调节过程等都知之甚微，亟待更深入研究。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种大豆光受体GmPLP1及其编码基因。本专利技术的提供的蛋白质，来源于大豆(Glycine max(L.)Merrill.)晚熟品种东农L13，命名为GmPLP1，是如下1)或2)的蛋白质：1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列2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/或添加且与植物性状相关的由1)衍生的蛋白质；所述植物性状为如下1)-10)中的至少一种：1)分枝数；2)开花时间；3)株高；4)叶片面积；5)节间距；6)根长；7)光合速率；8)耐逆性；9)茎直径；10)节数。上述序列2由第1-390个氨基酸组成，其中所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述蛋白质的编码基因也是本专利技术保护的范围。所述编码基因为如下1)、2)、3)、4)或5)的基因：1)序列表中序列1所示的DNA分子；2)序列表中序列1自5’末端第3-1706位核苷酸所示的DNA分子；3)序列表中序列1自5’末端的第345-1575位核苷酸所示的DNA分子；4)在严格条件下与1)或2)或3)限定的DNA分子杂交且与植物性状相关蛋白编码基因的DNA分子；5)与1)或2)或3)限定的DNA序列至少具有80％同源性且与植物性状相关蛋白编码基因的DNA分子；所述植物性状为如下1)-10)中的至少一种：1)分枝数；2)开花时间；3)株高；4)叶片面积；5)节间距；6)根长；7)光合速率；8)耐逆性；9)茎直径；10)节数。上述序列1由1766个核苷酸组成，其编码区为自5’末端的第345-1575位核苷酸。含有所述编码基因的重组载体、转基因细胞系、重组菌或表达盒也是本专利技术保护的范围。所述重组载体为在载体pBI121的BamHI和Sac I识别位点间插入所述编码基因得到的重组载体；所述重组菌为将所述的重组载体导入宿主菌得到的重组菌。扩增所述编码基因全长或任一片段的引物对也是本专利技术保护的范围。所述引物对如下所示：一条引物序列如序列表中序列4所示，另一条引物序列如序列表中序列5所示。本专利技术的另一个目的是提供一种转基因植物的方法。本专利技术提供的方法为将所述的编码基因导入目的植物得到的转基因植物，所述转基因植物为如下1)-6)中的至少一种：1)所述转基因植物的分枝数多于所述目的植物；2)所述转基因植物的开花时间早于所述目的植物；3)所述转基因植物的株高高于所述目的植物；4)所述转基因植物的叶片面积大于所述目的植物；5)所述转基因植物的节间距大于所述目的植物；6)所述转基因植物的节数多于所述目的植物；所述目的植物为短日照植物，所述短日照植物优选为大豆。所述大豆的品种为黑农44。本专利技术的第三个目的是提供一种转基因植物的方法。本专利技术提供的方法，为将所述的编码基因导入目的植物得到的转基因植物，所述转基因植物为如下1)-8)中的至少一种：1)所述转基因植物的分枝数多于所述目的植物；2)所述转基因植物的开花时间晚于所述目的植物；3)所述转基因植物的株高低于所述目的植物；4)所述转基因植物的叶片面积小于所述目的植物；5)所述转基因植物的节间距短于所述目的植物；6)所述转基因植物的茎直径小于所述目的植物；7)所述转基因植物的光合速率高于所述目的植物；8)所述转基因植物的耐逆性低于所述目的植物。所述转基因植物的分枝数多于所述目的植物体体现在所述转基因植物中的激素含量均高于所述目的植物；所述激素为吲哚乙酸、赤霉素、脱落酸或玉米素；所述转基因植物的光合速率高于所述目的植物体现在所述转基因植物叶片的叶绿素高于所述目的植物；所述耐逆性为耐高盐、耐干旱、耐高温和/或耐低温；所述转基因植物的耐逆性低于所述目的植物为如下1)-3)中至少一种：1)所述转基因植物脯氨酸含量低于所述目的植物；2)所述转基因植物根系活力低于所述目的植物；2)所述转基因植物超氧化物歧化酶(SOD)酶活性低于所述目的植物；所述高温为42℃，所述低温为4℃；所述目的植物为长日照植物，所述长日照植物优选为烟草。所述烟草的品种为Petite Havana SR1。所述蛋白质在植物品种改良中的应用，或所述编码基因在植物品种改良中的应用，或所述重组载体在植物品种改良中的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，是如下1)或2)的蛋白质：
1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
2)将序列2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
且与植物性状相关的由1)衍生的蛋白质；
所述植物性状为如下1)-10)中的至少一种：
1)分枝数；2)开花时间；3)株高；4)叶片面积；5)节间距；6)根长；7)
光合速率；8)耐逆性；9)茎直径；10)节数。
2.权利要求1所述蛋白质的编码基因。
3.根据权利要求1或2所述编码基因，其特征在于：所述编码基因为如下1)、2)、
3)、4)或5)的基因：
1)序列表中序列1所示的DNA分子；
2)序列表中序列1自5’末端第3-1706位核苷酸所示的DNA分子；
3)序列表中序列1自5’末端的第345-1575位核苷酸所示的DNA分子；
4)在严格条件下与1)或2)或3)限定的DNA分子杂交且与植物性状相关蛋白
编码基因的DNA分子；
5)与1)或2)或3)限定的DNA序列至少具有80％同源性且与植物性状相关蛋白
编码基因的DNA分子；
所述植物性状为如下1)-8)中的至少一种：
1)分枝数；2)开花时间；3)株高；4)叶片面积；5)节间距；6)根长；7)
光合速率；8)耐逆性。
4.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、转基因细胞系、重组菌或表
达盒。
5.根据权利要求4所述的重组载体或重组菌，其特征在于：所述重组载体为在
载体pBI121的多克隆位点插入权利要求2或3所述编码基因得到的重组载体；所述重
组菌为将权利要求4所述的重组载体导入宿主菌得到的重组菌。
6.扩增权利要求2或3所述编码基因全长或任一片段的引物对，所述引物对如
下所示：一条引物序列如序列表中序列4所示，另一条引物序列如序列表中序列5所
示。
7.一种培育转基因植物的方法，为将权利要求2或3所述的编码基因导入目的
植物得到的转基因植物，所述转基因植物为如下1)-6)中的至少一种：
1)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文滨，罗秋兰，赵琳，韩英鹏，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：