[發明專利]碭山酥梨具有促進花粉管生長功能的蛋白、編碼基因PbrTTS1及其應用

有效

• 申請號: 201810642892.3
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108822195B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張紹鈴;焦慧君;吳巨友;許林林;黃小三;謝智華;劉倩;常耀軍;王鵬
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/11;C12N15/10;A01N47/44;A01P21/00;A01H1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了碭山酥梨具有促進花粉管生長功能的蛋白PbrTTS1、編碼基因及其應用，屬于植物基因工程技術領域。本發明用重組蛋白培養花粉處理花粉管，結果證明所述蛋白能促進花粉管的生長，從而擴展了梨中非S因子參與SI過程的調控機制。同時采用重組蛋白研究非S因子參與的SI過程的機制，可以很大程度上降低勞動力成本，提高授粉效率，對農業生產也具有非常重要的理論和實踐意義。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體涉及碭山酥梨具有促進花粉管生長功能的蛋白、編碼基因PbrTTS1及其應用。

背景技術

自交不親和(SI)現象是植物界中普遍存在的一種控制近親繁殖的一種方式(Iwano and Takayama 2012)。SI主要包括孢子體自交不親和，罌粟科自交不親和以及基于S-RNase配子體自交不親和三種類型。其中基于S-RNase配子體自交不親和主要包括薔薇科，茄科，車前草科物種(Clarke andNewbigin 1993；Huang et al.2009)。

梨屬于薔薇科物種，其主要表現為基于S-RNase的SI現象。在梨的SI反應中，雌配子和雄配子的S-locus基因型起著決定性的作用。當雄配子體攜帶的基因型和雌配子體攜帶的基因型不相同時，花粉則可以萌發生長；反之亦然(Hua et al.2008)。在梨SI的機制中，除主要的S-locus基因型起決定性作用之外，其他的非S因子也可以對SI的過程產生影響。在煙草中，花柱基質中的分泌蛋白如120K，NaTTS和NaPELPIII都會影響煙草的SI的過程。

120K，NaTTS,NaPELPIII是目前已報道的在雌蕊中可能與S-RNase形成復合體參與到SI過程中的一類高度糖基化的蛋白(Cruz-Garcia et al.2005)。其中120K與S-RNase蛋白一起被吸收進花粉管，從而參與SI的過程(Nathan Hancock et al.2005；McClure2006)。NaTTS在花柱基質中形成自上而下的濃度梯度，從而引導花粉管向下生長，又或者是為花粉管的生長提供營養物質(Wu et al.1995；Wu et al.2000)。NaPELPIII在活體中可以結合到花粉管的細胞壁，從而影響花粉管的生長(De Graafet al.2004；Eberle etal.2013)。

120K，NaTTS,NaPELPIII均屬于AGPs家族，該家族基因是一類高度糖基化的蛋白并且富含proline，在其C端含有一個富含半胱氨酸的保守結構域(CTD)，在其N端具有一個糖基片段(Schultz et al.2002)。但是關于基因結構中是C端的保守結構域還是N端的糖基化片段參與到SI的過程至今尚不清楚。

在梨的授粉受精的過程中，花粉能否在柱頭上萌發生長和能否在花柱基質中生長到達胚囊直接影響授粉是否成功。而現有技術中沒有關于梨中控制花粉管生長的基因的報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種參與到SI的過程的新的AGPs家族基因，提供了碭山酥梨具有促進花粉管生長功能的蛋白PbrTTS1、編碼基因及其應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種碭山酥梨促進碭山酥梨花粉管生長的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如序列表中SEQ ID No.1所示。

本發明提供了所述的碭山酥梨促進碭山酥梨花粉管生長的蛋白的編碼基因PbrTTS1，所述編碼基因PbrTTS1的核苷酸序列如序列表SEQ ID No.2所示。

本發明提供了一種用于擴增所述的編碼基因PbrTTS1的引物，包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.3所示；所述反向引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.4所示。

本發明提供了所述的編碼基因PbrTTS1的擴增方法，包括以下步驟：