[發明專利]一種基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法

在審

• 申請號: 201811063338.6
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109576278A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 洪益國;秦誠;劉玉樂;袁陳;李紅梅
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/02;A01H6/46
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 沈淵琪

一種基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法，屬于分子生物學技術領域。該方法具體為：將目標基因擬南芥AtFT基因、水稻Hd3a基因、番茄SFT基因或煙草NtFT4基因克隆至FoMV載體，構建FoMV?目標基因載體；將上述FoMV?目標基因載體轉化農桿菌菌株GV3101，經農桿菌滲濾后，使目標基因在受體單子葉植物中表達，促使單子葉植物在滲濾后5?7周內開花。本發明一方面通過建立了基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法，通過該方法能夠將原本需要3?4個月的開花的單子葉植物的開花、抽穗時間縮短至5?7周內；另一方面，開發了擬南芥AtFT基因、水稻Hd3a基因、番茄SFT基因或煙草NtFT4基因在調節單子葉植物開花中的新用途。

技術領域

本發明屬于分子生物學技術領域，具體涉及一種基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法。

背景技術

病毒誘導開花以RNA或DNA病毒為載體表達開花時間基因，如FT，可誘導植物開花。近年來，這種方法在加速雙子葉作物和木本果樹育種中的實際應用引起了廣泛的興趣。第一個VIF是通過葫蘆西黃花葉病毒（ZYMV）在中國南瓜（Cucurbita moschata）中表達擬南芥FT（AtFT）蛋白從而導致早期開花。隨后，馬鈴薯X病毒（PVX）為基礎的VIF也被開發，通過表達擬南芥FT（AtFT）蛋白或mRNA，誘導短日（SD）煙草（Maryland Mammoth，MM）在非開花條件長日（LD）條件下開花。后來，蘋果潛球狀病毒（ALSV）、柑桔葉枯病病毒（CLBV）和棉花葉皺縮病毒（CLCrV）已成功地在大豆、蘋果、梨、龍膽、荔枝、棉花和柑橘等植物上誘導開花。最近，我們進一步開發了基于PVX病毒載體的VIF方法來評估FT蛋白功能的方法，包括研究單個氨基酸突變對AtFT蛋白的花誘導功能的影響，各種多肽標簽對AtFT活性的影響，以及單子葉和雙子葉FT和FT同源基因在非誘導條件下誘導MM煙草開花的功能。這些工作表明，植物病毒為基礎的VIF能有效的研究開花蛋白的功能，加快農業上的分子育種。

迄今為止，已經在雙子葉植物中開發了幾個VIF系統。與此相反，相關的VIF在單子葉植物中還沒有任何報道，包括經濟上重要的谷類作物等。然而，大麥條紋花葉病毒（BSMV）已有報道能在大麥和小麥中誘導基于病毒誘導的基因沉默（VIGS）從而研究基因功能。BMV在水稻、大麥和玉米，Bamboo mosaic virus在短柄草中，Rice tungro bacilliform virus在水稻中和Cucumber mosaic virus在玉米中均有報道能引起病毒誘導的基因沉默。最近，FoMV也能在大麥、小麥、高粱、狗尾草、綠狐尾和甜玉米中引起VIGS。此外，也有研究表明，BSMV和FoMV能在雙子葉植物和單子葉植物中成功過表達內源和外源蛋白，表明這些病毒具有在單子葉植物中誘導植物開花的前景。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于設計提供一種基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法的技術方案，通過該方法能夠將原本需要3-4個月的開花的單子葉植物的開花、抽穗時間縮短至5-7周內。

本發明具體采用以下技術方案實現：

所述的一種基于植物病毒載體的高效、快速誘導單子葉植物開花的方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將目標基因擬南芥AtFT基因、水稻Hd3a基因、番茄SFT基因或煙草NtFT4基因克隆至FoMV載體，構建FoMV-目標基因載體；

2）將上述FoMV-目標基因載體轉化農桿菌菌株 GV3101，經農桿菌滲濾后，使目標基因在受體單子葉植物中表達，促使單子葉植物在滲濾后5-7周內開花。

所述的方法，其特征在于所述的單子葉植物為糜子和小麥。