[發明專利]控制大白菜生長的BrTCP24基因及其應用

有效

• 申請號: 201210300995.4
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102776206A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 高建偉;王鳳德;張一卉;劉立鋒;李化銀;李利斌;王立華;王翠花
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院蔬菜研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/63;C07K14/415;A01H5/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種控制大白菜生長的BrTCP24基因及其應用，特別是一種負調控大白菜生長的BrTCP24基因及其應用，屬于分子生物學技術領域。?

背景技術

大白菜（Brassica?rapa?L.ssp.pekinensis）起源于中國，是我國乃至世界性的重要蔬菜作物之一。葉球是大白菜食用的最主要器官，其大小是目前開展大白菜育種工作所要考慮的一個重要經濟性狀。多年的生產實踐表明，大白菜葉球的大小受嚴格的遺傳控制，受相關基因表達調控的影響。開展大白菜葉球大小相關基因的研究對于遺傳上控制葉球的大小，提高作物產量和品質有重要的理論意義和實用價值。?

不同物種間，植物器官的大小有著顯著的差異，但在物種內個體之間器官的大小相對一致，說明植物器官的大小受到嚴格的遺傳控制。已有的研究表明，在植物體中存在多個控制器官大小的基因，例如ANT、AtGRF1-AtGRF5、ARGOS、BrARGOS、AtGIF1、STN1、AtMRB1、ANGUSTIFOLIA、AtEXP10、ARL、ROT3、RON2/LUG以及BPE基因等。它們可通過協調細胞分裂和生長來決定器官大小。例如，過量表達AtGRF1和AtGRF2的擬南芥產生較大的葉片和子葉。相反，argrf1-atgrf2-atgrf3三突變體產生較小的葉片和子葉，這些表型變化是由于細胞體積的增加或減小所致，這表明AtGRF蛋白調節葉片和子葉組織細胞的延伸。由于在葉寬軸方向上的細胞數目減少，GIF1功能缺失突變體產生了較窄的葉片和花瓣，說明GIF1基因控制葉片和花瓣的生長和形狀。?

擬南芥AINTEGUMENTA（ANT）基因功能缺失突變體減小了葉、花的大小和數目，而ANT基因的異位表達增大了營養器官（如葉和莖）和花器官。ANT基因主要通過影響總細胞數目和細胞分裂程度來改變成熟器官的大小。該基因并不控制細胞生長速率和細胞周期，而是在器官形成過程中調節器官生長和細胞分裂。這些結果表明ANT基因很可能維持與生長相協調的持續的細胞分裂。ANT基因功能缺失致使細胞有絲分裂減少，細胞生長提前終止，從而使器官減小。相反，ANT基因過量表達的植株能使自身細胞比正常細胞生長和分裂時間更長，因而使器官增大。ANT基因的功能并不僅限于擬南芥，35S:：ANT的表達也使轉基因煙草植株增大。ANT基因編碼一個具有AP2-domain的轉錄因子，它的同源基因已經從其它植物中分離出來。油菜BANT基因在擬南芥中異位表達也使擬南芥器官增大，這進一步支持了不同植物中ANT基因在控制器官大小方面具有保守的功能。?

ARGOS基因在ANT基因的上游起作用并影響器官細胞的分裂能力。表達正義或反義ARGOS基因的植株器官分別增大或減小，這是因為細胞數目和器官生長持續時間的變化而改變了器官大小。擬南芥ARGOS-LIKE基因過量表達可使植株器官增大，增大的原因不是細胞數目的增加，而是細胞體積的增大，這說明同源基因在控制器官大小方面承擔的功能有所不同。?