[發明專利]蠟梅CpWOX13基因及其編碼的蛋白和應用

有效

• 申請號: 201710927919.9
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107840872B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 李志能;江英杰;李先源;眭順照;李名揚
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

本發明提供蠟梅CpWOX13基因及其編碼的蛋白及其在花期調控和提高生物量中的應用。本發明提供的蠟梅CpWOX13的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，編碼該蛋白的基因序列如SEQ ID No.2所示。本發明首次克隆獲得蠟梅CpWOX13基因，并通過轉基因技術，在植物(擬南芥)中驗證了該基因的功能，轉基因擬南芥與野生型相比，花期提前、株高變高、根系變長、側根增多，為進一步改良觀賞性植物，如蠟梅的花期調控及增加物種生物量提供可能。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地說，涉及蠟梅CpWOX13基因及其在花期調控中的應用。

背景技術

蠟梅[Chimonanthus praecox(L.)Link.]也叫臘梅，還被稱為香木、唐梅、巖子桑等，是樟目蠟梅科蠟梅屬的落葉灌木，屬于二級瀕危植物(左丹丹等，2007)。原產于我國長江下游，主要分布于蘇、浙、皖、鄂、贛等地，人工栽培史可追溯至唐代，冬季開花且耐寒耐旱，有不俗的觀賞價值和可觀的經濟價值。

在世界范圍內將蠟梅科植物分為4個屬，10個種(張若蕙，1998)。這四個屬分別是位于澳大利亞昆士蘭的椅子樹屬(Idiospermun Blake)，美國東南部和加利福尼亞州生長的美國蠟梅屬(Calycantus L.)，還包括原產中國溫帶的夏蠟梅屬(SinocalycanthusCheng)及蠟梅屬(Calycantus L.)。李燁(1998)通過研究蠟梅各屬之間的演化及發展關系，又把蠟梅科分為了兩個亞科，分別是椅子樹亞科(Idiospermoideae)及蠟梅亞科(Calycanthoideae)，其中蠟梅亞科包括夏蠟梅屬、蠟梅屬及美國蠟梅屬，而椅子樹亞科只有椅子樹屬。四個屬中演化水平最高的屬是椅子樹屬，而最原始的屬是蠟梅屬。

隨著現代分子生物學的發展，生物技術已經廣泛應用于植物、動物和微生物的研究中。有關蠟梅的分子生物學研究主要分為品種分類和基因功能兩部分。目前RAPD、ISSR等分子標記技術已熟練地用于蠟梅的品種分類和群居遺傳結構分析等。杜靈娟(2012)等人采用RAPD技術對南京地區38個蠟梅品種自然居群遺傳變異進行了分析，發現群內每個單株之間的遺傳差異比較大，而居群間的遺傳距離較近，因此得出遺傳變異主要發生于群居內，這與形態學分類結果相符合。趙明曉等(2011)分別將蠟梅成熟葉及嫩葉的基因組進行提取檢測比較，為后人利用AFLP技術對蠟梅品種分類及自然居群遺傳多樣性分析進行了鋪墊。而趙冰等人建立有關蠟梅的AFLP分子標記體系，為AFLP技術用于研究蠟梅系統發育及遺傳多樣性打下基礎(趙冰，2007)；楊佳(2012)采用了EST-SSR技術對蠟梅的遺傳結構和遺傳多樣性進行分析，對蠟梅的遺傳結構特征及遺傳多樣性水平進行了初步探討。

此外，眭順照(2006)構建了第一個蠟梅花cDNA文庫，且對蠟梅開花過程中的基因進行了表達分析，在其基礎上先后克隆出不同功能相關的基因，并對其進行了系統的研究；如Cpcor413pm1(秦華，2006)與蠟梅的抗寒性相關，將其轉入煙草，對轉基因煙草進行處理發現轉基因煙草的耐低溫能力提高；CpAP3與花瓣狀器官發育形成有關；CpPEX22與抗衰老、抗氧化存在一定關系；將CpAGL6轉入擬南芥中，與野生型擬南芥相比出現提前開花、植株矮化、雄蕊的形態及數目都發生了變化；CpKTI胰蛋白酶抑制基因，將其轉入煙草超量表達，發現轉基因煙草的抗蟲性提高；Cpchia(謝樹章，2009)幾丁質酶基因；CpPR-4(秦朝，2012)病程相關蛋白基因等。上述蠟梅基因功能的初步研究，為以后蠟梅分子生物學研究做出一定貢獻。