[發明專利]甘藍型油菜及其親本物種甘藍和白菜MAPK1基因家族及其應用

無效

• 申請號: 201310389076.3
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103468713A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 梁穎;柴友榮;盧坤;陸俊杏;李加納;陸奇豐;張凱;曲存民
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N1/21
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，特別涉及甘藍型油菜(Brassica?napus)及其親本物種甘藍(Brassica?oleracea)和白菜(Brassica?rapa)MAPK1基因家族及其應用。?

背景技術

蕓薹屬（Brassica）是蕓薹科（Brassicacease）最重要的一個屬，含有世界性的重要蔬菜、油料和觀賞作物，如白菜（B.rapa）、甘藍（B.oleracea）和甘藍型油菜（B.napus），而且甘藍型油菜是由白菜和甘藍通過天然種間雜交并加倍而形成的異源四倍體。擬南芥（Arabidopsis?thaliana）則是來自蕓薹科的研究最深入的模式植物。染色體分子標記共線性研究發現，蕓薹屬植物之間以及蕓薹屬與擬南芥之間均存在基因組水平和基因水平的保守性。同為蕓薹科的模式植物擬南芥功能基因組學的研究成果，為推動蕓薹屬植物重要性狀的分子機理研究和比較基因組學研究提供了重要參考。?

蛋白質磷酸化和去磷酸化是調控細胞響應各種外源信號的重要機制，MAPKs(促分裂原活化蛋白激酶)級聯途徑在內源、外源信號傳導過程中發揮著重要的作用。植物中的MAPK通路是多種生長信號跨膜傳遞的共同通路，它可以將外源刺激轉入細胞內并引發細胞應答，從而調控基因表達、細胞生長發育、細胞分裂分化以及凋亡等過程，因此，植物MAPK通路越來越受到人們的關注。MAPK1基因目前只在模式植物擬南芥中有研究，而在甘藍型油菜、甘藍和白菜等蕓薹屬植物MAPK1基因的成員數、蛋白特征、進化關系、表達的組織特異性、誘導表達特性和在基因工程中的應用等都未見報道。本研究通過克隆出甘藍型油菜、甘藍和白菜MAPK1基因，對其進行基本的生物信息學研究和表達特征研究，并在甘藍型油菜黑籽品種中正義超量表達MAPK1基因家族的一個成員，研究結果有助于進一步了解植物MAPK7的功能，為油菜油菜品種改良提供重要參考。?

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供甘藍型油菜及其親本物種甘藍和白菜MAPK1基因家族。?

為達到上述目的，本發明分別克隆了甘藍型油菜、甘藍、白菜MAPK1基因家族成員的全長cDNA和對應的基因組序列，并進行了系統的生物信息學分析和功能比較基因組學研究。結果顯示：?

所述甘藍MAPK1(BoMAPK1)基因全長cDNA序列如SEQ?ID?No.1所示；?

所述白菜MAPK1(BrMAPK1)基因全長cDNA序列如SEQ?ID?No.3所示；?

所述甘藍型油菜MAPK1(BnMAPK1)基因家族包括2個成員：BnMAPK1-1基因和BnMAPK1-2基因；所述BnMAPK1-1全長cDNA序列如SEQ?ID?No.5所示；所述BnMAPK1-2全長cDNA序列如SEQ?ID?No.7所示。?

所述BoMAPK1的基因組DNA序列如SEQ?ID?No.2所示；?

所述BrMAPK1的基因組DNA序列如SEQ?ID?No.4所示；?

所述BnMAPK1-1的基因組DNA序列如SEQ?ID?No.6所示，所述BnMAPK1-2的基因組?DNA序列如SEQ?ID?No.8所示。?

蕓薹屬MAPK1基因家族4個成員的4條MAPK1基因之間具有較高的同源性，基因組DNA水平一致率為91.9-99.9%，編碼區水平的一致率為96.7-100%，基因組DNA水平一致率為91.9-99.9%，編碼區水平的一致率為96.7-100%；蕓薹屬MAPK1基因家族4個MAPK1成員與與擬南芥AtMPK1基因間因組DNA水平一致率為57.9-59.0%，編碼區水平的一致率為89.3-89.4%，一致率為94.3-94.9%，相似率為96.0-96.5%。核酸水平的序列比對、系統發生聚類、特征性變異堿基、特征性變異氨基酸等方面都表明，蕓薹屬4條MAPK1基因都是AtMPK1基因的垂直同源基因，具有相似的結構特征。?

實時熒光定量PCR檢測發現，三個物種中MAPK1基因在檢測的器官中均有表達。在甘藍型油菜中，MAPK1基因在根和莖中的表達量較高，蕾和花中的表達量則較低。在甘藍中，MAPK1基因在葉片的表達量最高，而在其它器官中的表達量差別不大，均約為葉片中的1/2。在白菜中，MAPK1基因主要在根中表達，其它器官中的表達量很低，在蕾和花中只檢測到微弱的表達。?