[發(fā)明專利]桉樹PGEF18基因及其植物表達載體、宿主細胞和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310076792.6
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103205437A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 李奕恒;孫長斌;許文釗
• 申請（專利權）人: 普羅米綠色能源（深圳）有限公司
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N15/84;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00
• 代理公司: 深圳市維邦知識產權事務所 44269
• 代理人: 黃莉

技術領域

本發(fā)明涉及植物基因及其應用，特別是涉及桉樹PGEF18基因及其植物表達載體、宿主細胞和其在促進植物營養(yǎng)生長和提高植物生長量上的應用。

背景技術

林木在凈化大氣、防風固沙、保持水土、維持生態(tài)平衡和生物多樣性、提供優(yōu)質木材和高產優(yōu)質林果等方面發(fā)揮著重要的作用，具有巨大的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟價值。林木等木本植物基因資源豐富，遺傳多樣性復雜，帶有許多具有潛在應用價值但目前尚未得到充分發(fā)掘和有效分離的基因。近年來隨著分子生物學、分子遺傳學、基因組學和生物信息學等學科的發(fā)展，文庫構建和篩選技術、基因克隆技術和高通量測序技術等技術的建立和改進，越來越多的林木基因得到分離和鑒定，為林木的分子育種與以及林木優(yōu)良基因的發(fā)掘和應用奠定了基礎（李少鋒等人，植物學報?46(1):?79-107(2011)）。

目前，對已分離的林木基因的功能鑒定主要采用以下方法：1)?與模式植物的同源基因或功能已經(jīng)過鑒定的基因進行相似性比較，建立進化樹；2)?對蛋白質結構與和功能進行預測分析；3)?通過轉錄水平或蛋白表達水平的分析方法，例如半定量或定量RT-PCR、Western?Blotting等，研究目的基因的時空表達以及對環(huán)境因子的響應；4)?把基因的與適當?shù)脑噙B接制作成表達盒，并組裝到相應的植物表達載體，通過遺傳轉化技術將表達盒轉化到模式植物或來源物種中，從而改變目標基因在宿主中的表達量，如因過量表達而表達上調，或因反義抑制或者RNA干擾而表達下調，并而通過觀察轉基因植株的性狀，研究基因的功能（何光源等人，植物基因工程，清華大學出版社?(2007)；王關林等人，植物基因工程，科學出版社?(2009)）。

對于模式植物，一般選用為擬南芥（Arabidopsis?thaliana）或者煙草（Nicotiana?tabacum）。Mouradov等（Proceedings?of?the?National?Academy?of?Sciences?95：?6537-6542?(1998)）將在輻射松（Pinus?radiata）的DEEDLY（NLY），一個與擬南芥的LEAFY（LFY）/FLORICAULA基因高度同源的基因轉入擬南芥，發(fā)現(xiàn)轉入LFY::NLY的植株可以互補發(fā)育途徑中對應基因的LFY缺失，從而表明NLY與FLY的在功能上的相似性。Sonoda等（Plant?Biotechnology?26:?115-120?(2009)）將赤桉HD-Zip?class?II轉錄因子EcHB1基因轉入煙草，轉基因植株纖維長度和干重增加，葉片、根和莖的生長量均高于對照。這兩種植物的遺傳背景清楚，遺傳轉化系統(tǒng)也較為成熟，尤其是擬南芥，作為基因組最早被測序的植物，其基因組序列、代謝途徑以及生長發(fā)育的分子機制等方面有大量的研究，能為轉基因后代的性狀和機理分析提供較為完善的參考數(shù)據(jù)。因此，通過遺傳轉化模式植物的方法鑒定基因功能的結果可信性高，所得的結果距離分子育種的應用比較接近。

桉樹是桃金娘科（Myrtaceae）桉屬（Eucalyptus）的總稱。作為一種集觀賞、用材、紙漿原料、藥用于一體的優(yōu)良樹種，桉樹由于其生長速度快、移栽成活率高等優(yōu)點，得到廣泛的種植。通過分子生物學及基因組學手段篩選及鑒定桉樹的優(yōu)良基因，并從中發(fā)掘具有能促進植物營養(yǎng)生長和提高植物生物量應用價值的基因，除了可通過基因工程改造獲得高產優(yōu)良桉樹品種奠定基礎外，還可以為其他林木、蔬菜及作物的分子育種提供優(yōu)良的基因資源。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種桉樹PGEF18基因及其植物表達載體、宿主細胞以及在促進植物營養(yǎng)生長和提高植物生長量上的應用，以有效促進植物營養(yǎng)生長，提高植物生物量。

為解決上述技術問題，第一方面，本發(fā)明提供一種桉樹PGEF18基因，其cDNA序列具有如下特征：

具有SEQ?ID?NO:1所示的DNA序列；或者

其編碼具有SEQ?ID?NO:2所示的氨基酸序列的多肽。

第二方面，本發(fā)明還提供一種植物表達載體，其包含包含如上所述的桉樹PGEF18基因或其片段。

進一步地，所述植物表達載體為pCAMBIA1301。優(yōu)選地，所述植物表達載體為重組載體pCAMBIA1301-PGEF18。