[發明專利]蠟梅CpAP1基因及其編碼的蛋白與應用

有效

• 申請號: 201910588100.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110317249B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 李志能;李玲;眭順照;李名揚;李先源
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/74;C12N1/21;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

本發明涉及植物分子生物學領域，具體涉及蠟梅CpAP1基因及其編碼的蛋白與應用。本發明克隆得到蠟梅開花關鍵基因CpAP1，得到1個534bp的開放閱讀框，編碼177個氨基酸。該基因轉化擬南芥野生型后發現，轉基因擬南芥的三個株系與野生型擬南芥相比，蓮座葉數均顯著少于野生型WT；同時，轉基因植株的抽葶時間、第一朵花開放時間、第一個莢果形成時間均顯著早于野生型。轉化擬南芥ap1突變體后發現，ap1突變體表型恢復。表明該基因具有促進植物開花的功能，具有花發育“ABCDE”模型中典型A類基因的功能，調節植物花萼與花瓣的發育。

技術領域

本發明屬于植物分子生物學領域，具體涉及一個蠟梅CpAP1基因、其編碼的蛋白和應用。

背景技術

蠟梅科是第三紀孑遺植物，起源十分古老，演化的歷史悠久。蠟梅(Chimonanthuspraecox)是蠟梅科(Calycanthaceae)蠟梅屬(Chimonanthus Lindl.)落葉叢生灌木，株高3至4米。葉對生，半革質；花著生于葉腋，最外輪的花被片成褐色鱗片狀，向內過渡為黃色；冬季開花并且耐寒、耐旱、耐剪切。花期12月至翌年2月。傲雪屹立，凌寒怒放，與白梅，山茶，水仙一起被稱為“雪中四友”。在李時珍《本草綱目》記載“蠟梅，釋其名為黃梅花，此物非梅類，因其與梅同時，香又相近，色似蜜蠟，故得此名”。是我國特有的傳統名貴觀賞花木。

生物技術隨著現代生物學的發展，已經廣泛應用于動物，植物和微生物的研究。而對蠟梅的分子生物學研究已取得結果如下：

眭順照等人利用EST技術構建了國內第一個蠟梅花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；此外趙明曉等分別提取蠟梅成熟葉和嫩葉的基因組并進行檢測比較，為今后利用AFLP分子標記技術對蠟梅品種分類和自然居群的遺傳多樣性的分析墊下基礎。杜靈娟等采用RAPD分析方法來研究南京蠟梅自然居群的遺傳變異，并對其進行了分析，研究發現群內單株間遺傳差異較大，居群間遺傳距離近，因此得出遺傳的變異主要來自于群居內，與形態分類研究結果相符。楊佳采用EST-SSR分子標記技術對蠟梅的遺傳多樣性和遺傳結構進行了初步探討分析。

對蠟梅花香的分子生物學研究，龐宏東等在花香方向有所突破，李瑩瑩通過測定不同蠟梅品種的芳香成分差異確定主要成分為芳樟醇，并證明芳樟醇釋放的關鍵因素并非是芳樟醇啟動子結構差異導致。

對蠟梅花發育的分子生物學研究，方子義探究了CHS啟動子(CpCHSP29)對于蠟梅花色的影響，結果顯示，瞬時表達可見啟動子可在擬南芥的花器官中表達，且在轉基因的擬南芥全株中均有表達；宋曉惜通過在擬南芥中過表達CpbHLH1和CpbHLH2是擬南芥植株莖部變紅，證明其對于蠟梅花青素的合成起重要作用；雷興華將CpAP3基因轉入煙草，推測CpAP3-1與其他的很多AP3基因同時參與花瓣和雄蕊器官決定不同，它僅參與花瓣狀器官的發育過程；王蓓果將蠟梅基因CpAGL6置于CaMV 35S啟動子控制下在擬南芥中異位表達，轉基因擬南芥表現出植株矮小，開花時間提前，雄蕊數目和形態發生變化等性狀；劉華敏將蠟梅CpCZF1及CpCZF2基因轉入擬南芥，發現轉基因擬南芥花期提前、蓮座葉減少、雄蕊發育不正常等表型現象。