[發明專利]棉花GhKNAT7-A03蛋白及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 201910406102.6
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110078808B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 喻樹迅;馬強;魏恒玲;王寒濤;馬亮
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院棉花研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/60;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 秦夢楠

本發明公開了一種棉花GhKNAT7?A03蛋白及其編碼基因和應用。本發明保護GhKNAT7?A03蛋白或其相關生物材料在調控植物纖維強度中的應用。過表達GhKNAT7?A03基因的擬南芥莖稈束間纖維次生細胞壁變薄，木質素合成受阻。在棉花纖維發育中，GhKNAT7?A03同樣能夠抑制木質素的合成，還可以促進纖維素的合成來調控纖維次生細胞壁的合成，從而影響棉纖維強度的形成。本發明對于棉花育種有重要意義。

技術領域

本發明涉及棉花GhKNAT7-A03蛋白及其編碼基因和應用。

背景技術

棉花是一種重要的經濟作物，其纖維作為重要的天然纖維，是紡織工業重要的原材料。隨著紡織工業的進一步發展，新的紡織技術對纖維的品質要求越來越高。因此，研究棉纖維發育及其相關基因表達調控具有重要的生物學理論意義和實際應用價值。

棉纖維是由胚珠表皮細胞經分化、發育而形成的單細胞纖維。所有的胚珠表皮細胞都具有分化成棉纖維的潛能，但最終只有30％可形成纖維。其發育過程可分為纖維起始、伸長、次生壁增厚和脫水成熟4個時期。這4個時期是許多基因相互作用、互成網絡、共同表達調控的復雜過程。纖維發育的各個階段并沒有沒有明顯的界限，即棉纖維的起始分化與伸長有相互重疊部分，該階段對纖維的數量與長度影響較大；纖維伸長(初生壁合成)和次生壁加厚這兩個時期部分重疊，且這兩個時期與纖維品質的形成有密切的關系，在次生壁加厚期，該階段纖維素的合成則對纖維的強度、馬克隆值等性狀影響較大。

發明內容

本發明的目的是提供棉花GhKNAT7-A03蛋白及其編碼基因和應用。

第一方面，本發明要求保護GhKNAT7-A03蛋白或其相關生物材料在調控植物纖維強度中的應用；

所述相關生物材料為能夠表達所述GhKNAT7-A03蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表達盒、重組載體、重組菌或轉基因細胞系；

所述GhKNAT7-A03蛋白為如下任一所示蛋白質：

(A1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(A2)序列表的序列1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且有相同功能的由序列1衍生的蛋白質；

(A3)與(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白質；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白質的N端和/或C端連接標簽后得到的融合蛋白。

所述GhKNAT7-A03蛋白來源于棉花。

上述蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。

上述蛋白質中，所述標簽可為Flag標簽、His標簽、MBP標簽、HA標簽、myc標簽、GST標簽和/或SUMO標簽等。

第二方面，本發明要求保護GhKNAT7-A03蛋白或其相關生物材料在如下(A)或(B)或(C)的應用：

(A)調控植物束間纖維細胞次生壁厚度；

(B)調控植物纖維素合成基因的表達量；

(C)調控植物木質素合成基因的表達量；

所述相關生物材料為能夠表達所述GhKNAT7-A03蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表達盒、重組載體、重組菌或轉基因細胞系；所述GhKNAT7-A03蛋白為前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白質。

在第一方面中，所述調控植物纖維強度具體可體現為：所述GhKNAT7-A03蛋白或其編碼基因在所述植物中的活性和/或表達量提高，植物纖維強度增加。