[發明專利]二球懸鈴木CPC家族基因在調控植物表皮毛中的應用

有效

• 申請號: 201711299530.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108504661B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 包滿珠;張艷萍;劉國鋒;張佳琪
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 張紅兵

本發明屬于植物基因工程技術領域。具體涉及二球懸鈴木CPC家族基因在調控植物表皮毛中的應用。所述的DNA片段包括懸鈴木表皮毛調控基因PaTRY、PaCPC?like1、PaCPC?like2、PaCPC?like3，這些基因片段的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：5和SEQ ID NO：7所示，它們對應的蛋白質的序列如SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：6和SEQ ID NO：8所示。經過功能驗證表明上述基因片段能夠調控植物的表皮毛發育，將這些基因超量表達轉化植物，可以使轉基因植物的表皮毛減少。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域。具體涉及二球懸鈴木CPC家族基因在調控植物表皮毛中的應用，具體地，本發明涉及4個二球懸鈴木基因片段的分離克隆、功能驗證及應用。所述的基因與植物表皮毛發育調控有關。將該類基因的完整翻譯區(CDS區)與花椰菜花葉病毒啟動子結合后直接轉入模式植物擬南芥中，轉基因植株表現出表皮毛缺失或減少的表型性狀。

背景技術

植物表皮毛指由植物地上部分的表皮向外延伸而形成的一種發狀結構，分布于多數陸地植物表皮植物表皮毛的結構及形態多種多樣，有的為單細胞或多細胞結構；有的有分支或不分支；有的有腺體或無腺體作為表皮毛，其主要的功能是使植物表皮層的厚度增加，從而減少植物體內水分和熱量的散失，并在一定程度上減輕機械損傷、高溫、紫外線等的傷害；一些腺毛能夠分泌各種不同的化學物質，有利于植物對生物、非生物脅迫的防御以及信號傳遞。

懸鈴木(Platanus spp.)是懸鈴木科懸鈴木屬的落葉喬木樹種。我國引入栽培的僅3種：即一球懸鈴木(Platanus occidentalis)又稱美國梧桐、二球懸鈴木(Platanus×acerifolia Willd.)又稱英國梧桐、三球懸鈴木(P.orientalis)又稱法國梧桐。其中二球懸鈴木是一球懸鈴木與三球懸鈴木雜交所獲得的雜交種具有良好的雜種優勢。懸鈴木喜光，喜溫暖濕潤氣候，比較耐寒。因其樹干高大、樹形優美，冠大蔭濃，抗逆性強，不擇土壤，萌芽力強，耐重剪，耐干旱、生長迅速，對城市環境適應性強，具有超強的吸收有害氣體、抵抗煙塵、隔離噪音、抵抗環境污染等能力，是世界著名的優良庭蔭樹和行道樹，廣泛應用于城市綠化，并享有“行道樹之王”的美譽。但是其飛毛(飄絮)問題(果毛及葉片表皮毛)不僅對環境造成污染，更影響人們的生活和健康。因此可以嘗試通過基因工程的方法來抑制懸鈴木表皮毛的發育，從而培育出不飛毛(飄絮)的懸鈴木，從遺傳育種和種質改良上根本上解決懸鈴木的飛毛(飄絮)問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了分離自二球懸鈴木CPC家族基因的四個基因片段，分別命名為PaTRY、PaCPC-like 1、PaCPC-like 2和PaCPC-like3，并將其應用于植物表皮毛發育的調控上，通過生物功能驗證表明上述二球懸鈴木CPC家族基因中的四個特異四個基因片段與植物表皮毛發育相關。

本發明的而技術方案如下所述：

本發明提供了在二球懸鈴木中表達的PaTRY、PaCPC-like1、PaCPC-like2、PaCPC-like3的基因編碼序列及其功能，具體包括：PaTRY、PaCPC-like1、PaCPC-like2、PaCPC-like3基因的核苷酸編碼序列的克隆，表達載體的構建，以及將這些基因轉化擬南芥，進行分子鑒定和表型觀察。

其中：

(1)來自二球懸鈴木CPC家族基因的一個基因簡短在調控植物表皮毛中的應用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1,所示。

(2)來自二球懸鈴木CPC家族基因的一個基因片段在調控植物表皮毛中的應用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：3所示。

(3)分離自二球懸鈴木CPC家族基因的一個基因片段在調控植物表皮毛中的應用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：5所示。