[發明專利]大豆開花基因FL1(PRR-like)及其編碼蛋白

在審

• 申請號: 201510001534.0
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104593382A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 孔凡江;劉寶輝;蘆思佳;曹東;王家麟
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及大豆開花基因FL1(PRR-like)及其編碼蛋白。

背景技術

大豆為人類提供重要的植物蛋白質和油份。在世界范圍內，北至高緯度的北歐瑞典和北美加拿大，南至巴西及阿根廷等廣泛區域內均有大豆栽培，但單個品種或種質資源一般適宜種植的緯度跨度較小，這種區域適應性與大豆的生育期基因密切相關。迄今已發現了10個主要影響大豆開花期和成熟期(生育期)基因位點E1-E9和J。但大豆的開花期是一個數量性狀，受多個基因同時控制，發掘與大豆生育期有關的數量性狀遺傳位點，從而找到該遺傳距離之間起作用的基因，有利于進一步豐富大豆生育期調控網絡和深化大豆生育期機制的研究有重要意義。

在大豆中，PRR家族基因是生物鐘的重要組成部分，且該家族基因在不同物種中具有高度保守的特征。在大豆中，還沒有關于PRR家族基因的報道，因此對PRR家族基因的研究對于研究大豆的生物鐘規律具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供大豆開花基因FL1(PRR-like)及其編碼蛋白。

本發明的大豆開花基因FL1(PRR-like)的基因序列如序列表Seq?ID?No：1所示。

本發明的大豆開花基因FL1(PRR-like)的編碼蛋白的氨基酸序列如序列表Seq?ID?No：2所示。

本發明的有益效果：

本發明是在遺傳數量性狀研究的基礎上，利用分子手段首次成功地克隆出生育期基因FL1(PRR-like)。

本發明利用大豆品種TK780和H4雜交后代所產生E1背景下的60個重組自交系個體，通過兩種不同的遺傳定位方法(MQM和MCIM)都檢測到在11號染色體的Satt519附近有一個關于大豆開花期的QTL。把Satt519附近的基因與擬南芥開花期基因進行比對，發現在此區間，只有一個大豆基因與擬南芥的開花基因同源，即FL1(PRR-like)基因，并對此基因進行了克隆。本發明獲得的FL1(PRR-like)基因編碼區全長序列(Seq?ID?No：1)與phytozome(http://www.phytozome.net)中公布的GlymaU034500.1(大豆基因組Glyma1.0版本的基因詮釋)相對應，但是其序列并不一致，本發明獲得的FL1(PRR-like)基因翻譯的蛋白質具有836個氨基酸(Seq?ID?No：2)。通過轉基因，驗證了FL1(PRR-like)基因具有強烈抑制大豆開花的生理功能。

同時，通過同源比對，發現FL1(PRR-like)基因與擬南芥PRR家族具有很高的同源性。通過對FL1(PRR-like)蛋白的研究，表明該基因含有一個CCT模塊和一個未知功能的PRR結構域。

附圖說明

圖1為pTF10I-FL1(PRR-like)質粒過表達載體結構示意圖；

圖2為Williams?82轉入FL1(PRR-like)基因和未轉入FL1(PRR-like)基因大豆的開花時間圖；其中，W82為Williams?82未轉入FL1(PRR-like)基因的大豆，35S:FL1為Williams?82轉入FL1(PRR-like)基因后的大豆。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的大豆開花基因FL1(PRR-like)的基因序列如序列表SeqID?No：1所示。

本實施方式對TK780和H4雜交后代的重組自交系進行研究，并確定了FL1(PRR-like)基因，其與大豆開花期關系密切。

本實施方式通過大豆遺傳轉化手段，將FL1(PRR-like)基因在大豆中表達，驗證了本發明的FL1(PRR-like)基因能夠顯著的抑制大豆開花。

具體實施方式二：本實施方式的大豆開花基因FL1(PRR-like)的編碼蛋白的氨基酸序列如序列表Seq?ID?No：2所示。

通過以下試驗驗證本發明的效果：

(1)大豆開花期FL1(PRR-like)基因的獲得

一、在2010年，將TK780和H4雜交后代產生的96個重組自交種植在中國科學院東北地理與農業生態研究所哈爾濱園區院內，并檢測花期；

二、利用已經構建的遺傳圖譜，結合檢測的花期數據，進行遺傳數量性狀定位，初步遺傳定位只發現一個主效QTL，即E1；