本發(fā)明屬于基因功能領(lǐng)域，更具體地涉及黃精pcstm基因在矮化植物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在許多植物上，矮化是一個優(yōu)良的農(nóng)藝性狀。近年來，各種矮化相關(guān)基因被鑒定和克隆，其中大部分是植物激素(如赤霉素、生長素、油菜素類固醇類等)合成、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的相關(guān)基因，其功能缺失或過量表達(dá)會造成植株矮化的表型；此外一些多胺類合成基因、細(xì)胞壁相關(guān)基因、同源異型盒基因、轉(zhuǎn)錄因子類基因以及其他一些生長發(fā)育的重要基因也被發(fā)現(xiàn)其功能的缺失會造成植株矮化。

2、其中，同源異型盒基因(homeobox?genes)是一類在動植物和酵母中高度保守的轉(zhuǎn)錄因子家族。最早的同源異型盒基因發(fā)現(xiàn)于果蠅，從玉米(zea?mays)功能獲得性突變體中得到的knotted1(kn1或zmkn1)，是第一個從植物中分離出來的同源異型盒基因，該突變體葉脈附近形成手指狀突起結(jié)構(gòu)。此后人們陸續(xù)從擬南芥、水稻、大麥、等植物中克隆到大量類似于zmkn1的基因，這些基因形成一個家族，稱之為knox家族。knoxⅰ家族成員包括擬南芥基因組中的四類，knoxⅰ基因：shot?meristemless(stm)、brevipedicellus(bp)、knat2和knat6。

3、黃精是我國傳統(tǒng)的名貴滋補(bǔ)藥材，有2000多年的應(yīng)用歷史，是原衛(wèi)生部公布的第一批“藥食兩用”的珍貴物種，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降血糖、抗氧化、抗疲勞等多重功效。然而對于黃精的knox?i轉(zhuǎn)錄因子家族基因?qū)τ谥参锏纳L和繁育的作用是未知的。因此，挖掘新的矮桿基因資源，特別是黃精knox?i轉(zhuǎn)錄因子家族基因，仍然是植物遺傳育種研究中的一個重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了黃精pcstm基因在矮化植物中的應(yīng)用，通過對黃精knox?i轉(zhuǎn)錄因子家族基因的挖掘，發(fā)現(xiàn)一種對于植物矮化有明顯作用的基因，為植物矮桿育種提供新的思路和方法。

2、本發(fā)明提供的第一個技術(shù)方案為一種黃精pcstm基因，其特征在于，所述pcstm基因的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

3、在某些實(shí)施方式中，所述pcstm基因編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no:2所示。

4、本發(fā)明提供的第二個技術(shù)方案為攜帶第一個技術(shù)方案所述基因的表達(dá)載體。

5、本發(fā)明提供的第三個技術(shù)方案為含有第一個技術(shù)方案所述基因，或者轉(zhuǎn)化有第二個所述表達(dá)載體的重組細(xì)胞。

6、在某些實(shí)施方式中，所述重組細(xì)胞為植物細(xì)胞或微生物細(xì)胞。

7、本發(fā)明提供的第四個技術(shù)方案為一種促進(jìn)植物矮化的方法，所述方法為將包含第一個技術(shù)方案所述黃精pcstm基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)侵染轉(zhuǎn)化到植物中。

8、在某些實(shí)施方式中，所述植物是番茄。

9、本發(fā)明提供的第五個技術(shù)方案為一種轉(zhuǎn)基因植物的制備方法，所述方法包括如下步驟；

10、s1，將黃精pcstm基因與載體相連接獲得表達(dá)載體；

11、s2，將s1中的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌中，獲得重組細(xì)胞；

12、s3，將s2中獲得的重組細(xì)胞侵染植物，獲得轉(zhuǎn)基因株系。

13、在某些實(shí)施例中，所述植物是番茄。

14、在某些實(shí)施方式中，步驟s1中，所述載體為1380-cas9-ha質(zhì)粒。

15、在某些實(shí)施方式中，步驟s2中，所述的農(nóng)桿菌為gv3101。

16、在某些實(shí)施方式中，步驟s3中，所述侵染方法為為由農(nóng)桿菌介導(dǎo)的通過葉片浸漬來侵染植物。

17、第一個技術(shù)方案所述的基因，或者第二個技術(shù)方案所述的表達(dá)載體，或者第三個技術(shù)方案所述的重組細(xì)胞在促進(jìn)植物矮化中的應(yīng)用。

18、在某些實(shí)施方式中，所述植物是番茄。

19、本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

20、本發(fā)明提供了一個與植物矮化相關(guān)的黃精基因pcstm，構(gòu)建含有pcstm基因的重組質(zhì)粒，并將其轉(zhuǎn)化獲得攜帶pcstm基因的農(nóng)桿菌，利用該農(nóng)桿菌侵染番茄葉片獲得了表達(dá)pcstm基因的番茄植株。相比于野生型的番茄植株，pcstm基因使得番茄植株的高度明顯降低，植株高度由15cm降至3cm。

技術(shù)特征：

1.一種黃精pcstm基因，其特征在于，所述pcstm基因的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基因，其特征在于，所述pcstm基因編碼的蛋白的氨基酸序列如seq?id?no:2所示。

3.攜帶權(quán)利要求1或2所述基因的表達(dá)載體。

4.含有權(quán)利要求1或2所述基因，或者轉(zhuǎn)化有權(quán)利要求3表達(dá)載體的重組細(xì)胞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組細(xì)胞，其特征在于，所述重組細(xì)胞為植物細(xì)胞或微生物細(xì)胞。

6.一種促進(jìn)植物矮化的方法，其特征在于，所述方法為將包含權(quán)利要求1或2所述黃精pcstm基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)侵染轉(zhuǎn)化到植物中，可選地，所述植物是番茄。

7.一種轉(zhuǎn)基因植物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述植物是番茄。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟s1中，所述載體為1380-cas9-ha質(zhì)粒；

10.權(quán)利要求1或2所述的基因，或者權(quán)利要求3所述的表達(dá)載體，或者權(quán)利要求4所述的重組細(xì)胞在促進(jìn)植物矮化中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于基因功能領(lǐng)域，具體地涉及黃精PcSTM基因在矮化植物中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一個與植物矮化相關(guān)的黃精基因PcSTM，構(gòu)建含有PcSTM基因的重組質(zhì)粒，并將其轉(zhuǎn)化獲得攜帶PcSTM基因的農(nóng)桿菌，利用該農(nóng)桿菌侵染番茄葉片獲得了表達(dá)PcSTM基因的番茄植株。相比于野生型的番茄植株，PcSTM基因使得番茄植株的高度明顯降低，植株高度由20cm降至5cm。

技術(shù)研發(fā)人員：陳東紅,張楊,楊美森,俞巧仙,斯金平,李聰,韓之剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江農(nóng)林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19