金釵石斛DnFCA-β基因及其在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了金釵石斛DnFCA-β基因及其在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育中的應(yīng)用，金釵石斛DnFCA-β基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其所編碼的多肽序列如SEQ ID NO:2所示。金釵石斛DnFCA-β基因可以使開花時(shí)間提前。以擬南芥為例，與非轉(zhuǎn)基因株系相比，轉(zhuǎn)入金釵石斛DnFCA-β基因的株系其蓮座葉數(shù)減少、第一朵花開放時(shí)間提前。本發(fā)明為利用DnFCA-β基因或其多肽調(diào)節(jié)金釵石斛和其它蘭科植物花期提供理論和技術(shù)支撐；利用DnFCA-β基因或其多肽改良和培育金釵石斛或者其他蘭科花卉品種。也可將本發(fā)明延伸至更多類型的植物中，如將DnFCA-β基因引入宿主植株中，以獲得具有期望花期或其它性狀的栽培品種。
【專利說明】金釵石斛DnFCA-P基因及其在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育中的應(yīng) 用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域，具體涉及金釵石斛DnFCA-0基因及其編碼的多肽，以 及該基因和多肽在調(diào)節(jié)植物生長和開花中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] FCA是開花調(diào)控自主途徑的關(guān)鍵基因，對(duì)開花具有促進(jìn)作用。1997年，Macknight 等證實(shí)擬南芥AtFCA基因（At4gl6280)轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過可變剪接或利用不同的3'多聚腺苷酸化 位點(diǎn)（即3'加尾位點(diǎn)）進(jìn)行選擇性加尾，獲得至少4種成熟轉(zhuǎn)錄本，其中AtFCA-0含量最 高，達(dá)到 55%;AtFCA-y 次之，約占 35%;而 AtFCA-S 和 AtFCA-a 含量較低（Macknight, et al.，1997)。AtFCA-Y轉(zhuǎn)錄本包含了 AtFCA基因所有外顯子的信息，通過組成型剪接的方式 進(jìn)行內(nèi)含子剪接，同時(shí)利用最遠(yuǎn)端的加尾位點(diǎn)進(jìn)行3'多聚腺苷酸化；而AtFCA-0則是利用 基因第3內(nèi)含子也是最大的內(nèi)含子內(nèi)部的加尾位點(diǎn)而得的一個(gè)較短的轉(zhuǎn)錄本。從蛋白質(zhì)結(jié) 構(gòu)上看，AtFCA-Y的N-端具有兩個(gè)RRM(RNA Recognition Motif)結(jié)構(gòu)域，C-端為介導(dǎo)蛋 白質(zhì)互作的WW結(jié)構(gòu)域；AtFCA- 3僅在N-端具有一個(gè)RRM結(jié)構(gòu)域，缺乏WW區(qū)域。
[0003] 超表達(dá)自身AtFCA-Y時(shí)僅能令野生型擬南芥植株微弱提早開花，但能顯著補(bǔ) 償fca-1突變體的晚花表型并使之提前開花，這證實(shí)了 AtFCA-Y為開花調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的成分 (Macknight, et al.，1997 ;Quesada, et al.，2003)。AtFCA-Y 功能缺失可引起擬南芥的單 位根長上的側(cè)根數(shù)量顯著下降；而fca突變體經(jīng)過春化后或轉(zhuǎn)入外源的有功能的AtFCA-y 時(shí)，上述根表型恢復(fù)到野生型狀態(tài)（Macknight, et al.，2002)。此外，AtFCA-Y超表達(dá)也可 引起葉片早衰、植株矮小等表型（Macknight, et al.，2002)。以上成果表明，AtFCA-Y是擬 南芥的開花調(diào)控因子，它也可能參與其它生長和發(fā)育過程的調(diào)控。
[0004] 與AtFCA-Y不同，另一個(gè)轉(zhuǎn)錄本AtFCA-0被認(rèn)為并不參與擬南芥的開花調(diào)控， 它不能令野生型擬南芥提前或延遲開花，也不能補(bǔ)償fca-1突變體的晚花表型。Dean研 究組認(rèn)為，這個(gè)轉(zhuǎn)錄本可能承擔(dān)了周轉(zhuǎn)和平衡體內(nèi)AtFCA-Y含量的作用（Macknight，et al.，1997)。
[0005] 金釵石斛是一種多年生的花卉和藥用植物，其悠長的幼年期和花期是限制其市場 價(jià)值的瓶頸之一。金釵石斛的DnFCA-0基因編碼的氨基酸序列與擬南芥AtFCA-Y或3 僅在N-端（第107-148號(hào)氨基酸）具有同源性，且不編碼完整的RRM結(jié)構(gòu)域。其C-端氨 基酸序列（第149-167號(hào)氨基酸）與物種的FCA蛋白均無同源性。
[0006] 迄今為止，未發(fā)現(xiàn)有利用FCA-0對(duì)蘭科或其它植物進(jìn)行生長發(fā)育和開花調(diào)控的 相關(guān)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的首要目的在于提供金釵石斛DnFCA-P基因。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述的金釵石斛DnFCA-0基因編碼的多肽。
[0009] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述的DnFCA-0基因及多肽在調(diào)節(jié)植物生長和開花 中的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供上述的DnFCA-e基因在培育植物品種中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0012] 金釵石斛DnFCA- 0基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO: 1所示。
[0013] 金釵石斛DnFCA-0基因編碼的多肽，其氨基酸序列如SEQ ID N0:2所示。
[0014] 上述的金釵石斛DnFCA-0基因，配合環(huán)境因素（如控制日照長度、赤霉素處理、低 溫處理等）可以調(diào)節(jié)植物生長和開花。
[0015] 上述的金釵石斛DnFCA-P基因可以用于培育植物新品種；諸如：將含有DnFCA-3 基因的重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)入到宿主植物中獲得具有改變了花期和其它性狀的轉(zhuǎn)基因植物品 種；或以含有DnFCA-0基因的轉(zhuǎn)基因植株作為親本通過雜交技術(shù)選育新的品種；
[0016] 所述的宿主植物、轉(zhuǎn)基因植株可以是蘭科植物、水稻、小麥或擬南芥；
[0017] 所述的蘭科植物優(yōu)選金釵石斛。
[0018] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0019] 1、金釵石斛DnFCA-e基因可以使開花時(shí)間提前。以擬南芥為例，與非轉(zhuǎn)基因株系 相比，轉(zhuǎn)入金釵石斛DnFCA-0基因的株系其蓮座葉數(shù)減少、第一朵花開放時(shí)間提前。
[0020] 2、本發(fā)明為利用DnFCA-0基因或其多肽調(diào)節(jié)金釵石斛和其它蘭科植物花期提供 理論和技術(shù)支撐；利用DnFCA-3基因或其多肽改良和培育金釵石斛或者其他蘭科花卉品 種。也可將本發(fā)明延伸至更多類型的植物中，如將DnFCA-0基因引入宿主植株中，以獲得 具有期望花期或其它性狀的栽培品種。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是DnFCA- P基因的電泳檢測圖。
[0022] 圖2為長日照下生長的超表達(dá)0必0六-3((?3-7-3、(《3-8-3和(《3-10-3)的轉(zhuǎn) 基因擬南芥與野生型擬南芥的開花表型。
[0023] 圖3為赤霉素（GA3)處理的超表達(dá)DnFCA-0 (0X0 -7)的轉(zhuǎn)基因擬南芥與野生型 擬南芥的開花表型，"GA3-株系編號(hào)"指示赤霉素處理的植株，"非GA3-株系編號(hào)"指示非 GA3處理的植株。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0025] 實(shí)施例1、金釵石斛DnFCA-爲(wèi)基因的克隆
[0026] 1引物設(shè)計(jì)
[0027] 根據(jù)金釵石斛cDNA文庫的序列信息，經(jīng)測序、比對(duì)驗(yàn)證后，獲得FCA同源序列，根 據(jù)該cDNA片段序列，利用生物軟件Primer Premier 5.0,在靠近片段序列的3'端設(shè)計(jì)2條 近片段序列的5'端設(shè)計(jì)2條特異引物FCA 5' race gsp-Rl(SEQ ID N0:5)和FCA 5' race gsp-R2(SEQ ID N0:6)。引物的序列如表1 :
[0028] 表1克隆DnFCA-爲(wèi)基因所用引物序列
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 金釵石斛DnFCA-0基因，其核苷酸序列如SEQ ID N0:1所示。
2. 權(quán)利要求1所述的金釵石斛DnFCA-0基因編碼的多肽，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
3. 權(quán)利要求1所述的金釵石斛DnFCA-0基因在調(diào)節(jié)植物生長和開花中的應(yīng)用。
4. 權(quán)利要求1所述的金釵石斛DnFCA-0基因在培育植物新品種中的應(yīng)用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金釵石斛DnFCA-0基因在培育植物新品種中的應(yīng)用，其特征 在于：是將含有DnFCA-0基因的重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)入到宿主植物中獲得轉(zhuǎn)基因植物新品種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金釵石斛DnFCA-0基因在培育植物新品種中的應(yīng)用，其特征 在于：以含有DnFCA-0基因的轉(zhuǎn)基因植株作為親本通過雜交技術(shù)選育新的品種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的金釵石斛DnFCA-0基因在培育植物新品種中的應(yīng)用，其 特征在于：所述的宿主植物、轉(zhuǎn)基因植株是蘭科植物、水稻、小麥或擬南芥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金釵石斛DnFCA-0基因在培育植物新品種中的應(yīng)用，其特征 在于：所述的蘭科植物為金釵石斛。
【文檔編號(hào)】A01H5/00GK104450732SQ201410633207
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】梁山, 曹孟艷, 郭無瑕, 李洪清 申請人:華南師范大學(xué)