[發明專利]調控大白菜春化性狀的因子及方法無效
| 申請號: | 200910197936.7 | 申請日: | 2009-10-30 |
| 公開(公告)號: | CN102051375A | 公開(公告)日: | 2011-05-11 |
| 發明(設計)人: | 何玉科;張紹峰;孫傳寶 | 申請(專利權)人: | 中國科學院上海生命科學研究院 |
| 主分類號: | C12N15/82 | 分類號: | C12N15/82;C12N15/84 |
| 代理公司: | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人: | 陳靜;范征 |
| 地址: | 20003*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 調控 大白菜 春化 性狀 因子 方法 | ||
技術領域
本發明涉及基因工程技術領域,具體涉及一種調控植物春化性狀的因子及調控方法。
背景技術
大白菜(Brassica?campestris?ssp.pekinensis)屬于十字花科蕓苔屬植物,在中國和遠東地區是主要的蔬菜作物。栽培條件下,大白菜需要通過低溫春化后,在長日照條件下即可進入生殖生長階段,其過程可分為抽苔期、開花期和結莢期等三個時期。大白菜由營養生長過渡到生殖生長,一般需要2-10℃、10-30天的低溫春化條件,晚熟品種比早熟品種要求嚴格。只有完成春化進入生殖生長階段,大白菜才能開花。
科研人員對大白菜春化作用的研究,更多地集中在溫度對大白菜抽苔開花起到最關鍵的影響。例如有研究表明,隨著2℃種子春化時間的延長,從播種到開花的時間縮短,葉片數減少。從春化開始到現蕾的總計天數來看,春化15天的處理所需時間最短。而未經春化的對照處理則不能開花。在8℃和10℃條件下,大白菜均能通過春化,但10℃條件下要求更長的持續時間。8℃處理15天就可開花,而10℃處理要25天才能通過春化。苗期35℃的持續高溫可使春化15天和24天的材料發生春化逆轉,但對苗齡大于12天的植株無效。而18小時23℃和6小時35℃交替溫度下,春化15天的大白菜不發生春化逆轉,仍能夠開花。溫度對大白菜春化影響的分子機制,至今未有研究報道。
近期以擬南芥不同生態型和突變體為模式的研究結果表明,開花抑制因子FLC基因可能是春化反應的關鍵基因。研究發現,FLC的表達水平與植株低溫處理的時間呈數量關系,重要的,低溫處理時間越長,FLC的表達越弱。同時,FLC也存在于自主開花途徑中,與其他基因共同作用以調節植株開花時間。FLC的表達受表觀遺傳的調控,具體包括兩個方面,一是DNA的甲基化(胞嘧啶),另一個是組蛋白的修飾(H3甲基化)。FLC基因組DNA可以正反向轉錄,并在距FLC基因3末端不遠的地方,發現一個siRNA,推測該siRNA是natsiRNA,并在表觀遺傳上抑制FLC的表達,但并不清楚該siRNA如何在表觀遺傳水平上調控FLC基因的表達。
鑒于擬南芥中存在調節春化反應的關鍵基因,大白菜中也有存在調節春化反應的基因的可能性。因此,本領域人員有必要對此進行研究,以期找到調節大白菜春化反應的基因,從而為大白菜的改良提供有效的途徑。
發明內容
本發明的目的在于提供一種調控植物(特別是十字花科植物)春化性狀的因子及調控方法。
本發明的另一目的在于提供調控植物春化性狀的新的方法。
在本發明的第一方面,提供一種大白菜開花調控素2(BRF2)基因、大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本或它們的表達產物的用途,用于調控十字花科植物的春化性狀。
在一個優選例中,所述的大白菜開花調控素2基因的核苷酸序列如SEQ?IDNO:1所示(4093bp)。
在另一優選例中,所述的大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本的核苷酸序列如SEQ?ID?NO:2所示(606bp)。
在另一個優選例中,所述表達產物的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:3所示(201Aa)。
在另一優選例中,所述的十字花科植物選自:蕓苔屬植物;鼠耳芥屬植物。
在另一優選例中,所述的蕓苔屬植物是白菜(Brassica?campestrisssp.pekinensis)。
在另一優選例中,所述的鼠耳芥屬植物是擬南芥(Arabidopsis?thaliana(L.)Heynh.)。
在另一優選例中,所述的大白菜開花調控素2基因、大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本它們的表達產物用于延遲十字花科植物的春化。
在另一優選例中,所述的大白菜開花調控素2基因、大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本或它們的表達產物還用于:
調節(優選延遲)十字花科植物的開花;
調節(優選延遲)十字花科植物的抽苔;或
調節(優選延遲)十字花科植物的結莢。
在本發明的另一方面,提供一種調控十字花科植物的春化性狀的方法,包括:將大白菜開花調控素2基因或大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本過表達轉入十字花科植物中。
在本發明的另一方面,提供一種制備轉基因植物的方法,所述的轉基因植物是十字花科植物,與野生型相比其春化時間延遲,所述方法包括:
(1)將大白菜開花調控素2基因或大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本過表達轉入植物細胞、組織、器官或種子,獲得轉化入大白菜開花調控素2基因或大白菜開花調控素2基因的正向轉錄本的植物細胞、組織、器官或種子;和
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