[發明專利]玫瑰RrNUDX1基因在改變植物花期中的應用

有效

• 申請號: 201710622907.5
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107312794B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 馮立國;臧姝;生利霞;魏恬恬
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/55;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 32207 南京知識律師事務所
• 代理人: 盧亞麗<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于植物生物技術領域，公開了玫瑰基因RrNUDX1在改變植物花期中的應用。本發明構建RrNUDX1基因的過表達載體，采用農桿菌介導法將pCAMBIA1304?RrNUDX過表達載體導入矮牽牛，待植株開花后，我們發現，移栽35天后，部分轉RrNUDX1基因植株開始開花，而野生型植株則在移栽60天后才陸續開花。同時，轉基因植株的葉片明顯變寬，整體葉形由長橢圓形向類心形轉變，說明過表達RrNUDX1基因具有增強矮牽牛長勢，促進其提早開花的功能。

技術領域

本發明公開了玫瑰基因RrNUDX1在改變植物花期中的應用，屬于植物生物技術領域。

背景技術

玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)是世界上重要的天然香料植物，也是我國傳統的藥食同源花卉，單萜類化合物中的香茅醇、香葉醇、橙花醇及其乙酸酯類衍生物是形成玫瑰特征香氣的主要成分。

單萜作為萜類化合物主要種類，大多分布在植物的腺體油室等分泌組織中，通常具有較強的香氣和生物活性，單萜對于植物生存和人類生活具有重要作用，除了它們在植物防御中的功能外，單萜還用作香料和藥物，同時許多名貴植物精油的主要成分均由單萜類化合物組成，如薄荷精油主要由檸檬醛和香芹酮組成。近年來，研究人員通過分離單萜生物合成途徑中的關鍵酶基因，借助基因工程手段，選擇性地調控單萜代謝途徑，從而提高萜類合成前體和下游單萜類化合物的產量，達到改良植物香氣以及精油品質的目的。

NUDX1屬于Nudix水解酶基因家族，在細菌、病毒、真核生物中均有發現，研究表明，NUDX1基因是NUDX家族中唯一一個馬特型酶，其蛋白以8-oxo-(d)GTP(8-氧化脫氧鳥苷三磷酸酶)、dNTP、NADH、Dihydroneopterin(二氫新蝶呤)為底物，能夠有效清除細胞中因ROS氧化所受損的核苷酸，減少細胞內氧化損傷的累積，降低細胞突變和程序性死亡，增強對不良環境的適應力。

玫瑰RrNUDX1基因的cDNA全長序列全長777bp，具有起始密碼子、完整的開放閱讀框453bp，終止密碼子、5'非編碼區68bp，3′非編碼區244bp與poly(A)尾巴12bp，共編碼151個氨基酸。基因登陸號為KX096710.1。但是，RrNUDX1基因的應用尚未有報道。

成花是高等植物階段轉變的關鍵步驟，是植物完成其生命史的質的飛躍過程，它受到植物自身內在因素和外界環境因素的共同調控。對植物開花機制的探索一直是國內外廣泛聚焦的重點，也是當前植物發育生物學領域研究的熱點。成花誘導是植物從營養生長到生殖生長的轉變，也是植物生殖啟動的首個階段，它直接決定著其成花的時間。近些年來，人們在對模式植物擬南芥、水稻、金魚草等的研究中，發現植物的成花誘導過程由一個極其繁瑣的網狀途徑控制。目前己證實至少存在四條主要信號途徑參與植物成花轉變的調控過程，即:春化途徑(Vernalization pathway)、光周期途徑(Photoperiod pathway)、自主途徑(Autonomous pathway)和赤霉素途徑(Gibberellin pathway)。其中春化途徑和光周期途徑是植物對外界環境中的溫度和光照狀況的響應，而自主途徑和赤霉素途徑則受到植物本身發育情況和內源激素水平的調控。盡管調控植物成花的四條途徑均可能獨立地響應各種環境信號的刺激，但這些途徑之間又彼此相互關聯互相作用，構成一個紛繁復雜的有機網絡系統，來實現對植物開花的精密調控。來自各條途徑的信號最終匯集于幾個重要的開花調控整合因子，如SOC1(SUPPRESSOR OF OVEREXPRSSION OF CO1)，FT(FLOWERINGLOCUS T)，LFY(LEAFY)，FLC(FLOWERING LOCUS C)等，通過它們對這些信號進行整合，進而啟動下游花分生組織特征基因的表達，確保植物適時開花。