[發明專利]白樺BpSPL2基因在調控白樺不定根發育中的應用

有效

• 申請號: 202010699518.4
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111690664B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉雪梅;胡曉晴;李豆;張磊;朱明政
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H4/00;A01H5/06;A01H6/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體涉及白樺BpSPL2基因在調控白樺不定根發育中的應用。本發明利用嵌合抑制基因沉默技術(CREST)，將所述基因BpSPL2與SRDX抑制區融合后導入到白樺，獲得的轉基因植株與野生型相比，可以提前2?3天生根。生根率也顯著高于野生型，在正常生長條件下，野生型可產生4?6條不定根，而抑制表達植株不定根數量可達7?9條，提高量達到41.6％?66.9％。與之相反，過表達BpSPL2轉基因白樺不定根發生推遲2?3天，生根率也小于野生型。因此可將調控白樺不定根發育的關鍵調節基因BpSPL2應用于林木基因工程領域和無性系林業領域。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體涉及白樺BpSPL2基因在調控白樺不定根發育中的應用。

背景技術

植物外植體不定根的形成是植物離體組織存活的關鍵，也是園藝和林業作物無性系扦插繁殖的重要過程，然而不定根的發生對于林木扦插過程是一個限制因素，并且目前對不定根發生調控的分子機制研究較少。因此，了解誘導不定根形成的分子機制對于林木遺傳資源的可持續高效利用具有重要意義。

白樺(Betula platyphylla Suk.)是我國是東北地區次生林的先鋒樹種，在生態、觀賞和實用經濟價值方面起重要作用。但20世紀80年代以來，白樺天然林遭受的破壞日益嚴重，導致大量珍稀的基因資源丟失，白樺人工林良種嚴重供應不足，因此，提高白樺苗木的生產力，形成速生豐產技術體系，將產生深遠的積極影響。白樺由于生根難，很難用扦插進行無性繁殖，極大限制了對白樺的利用。

SPL(SQUAMOSApromoter-bindingprotein-like)是植物特有的一類轉錄因子，均具有含76個氨基酸的高度保守區段，以此同下游花發育相關基因 SQUAMOSA及其同源基因啟動子區域結合并調控表達，被命名為SBP結構域，包含一個鋅指結構和一個核定位信號，參與轉錄因子進入細胞核的過程。迄今為止，已發現SPL可調節多個重要的生物過程，如發育階段轉變、葉片、花和果實的發育、赤霉素響應及體內銅離子穩態平衡等發育及生理生化過程。

目前常采用基因敲除、反義技術、RNA干涉技術等對這些基因的生物學功能進行鑒定分析，但基因家族的轉錄因子成員之間編碼序列同源性很高，單個基因的功能缺失經常會因為同源基因的功能補償作用而失敗(基因功能冗余現象)。嵌合抑制子基因沉默技術CREST(ChimericRepressorSilencingTechnology) 將SRDX序列與轉錄因子融合表達會抑制該轉錄因子以及與該轉錄因子的編碼蛋白具有相同結合結構域的相應基因的表達，雖然該轉錄因子的原始激活區域依然存在，但是SRDX序列會將其轉變成轉錄抑制子，因此可克服基因家族內的基因冗余現象起到顯性抑制作用。

因此，如何將白樺基因BpSPL2的轉錄因子應用在調控白樺不定根發育中，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供了BpSPL2基因的新用途，尤其涉及BpSPL2在調控植物不定根中的用途。

本發明另一個目的是提供一種促進不定根發育的白樺及其培育方法，為白樺不定根發生、發育的遺傳改造提供了新的思路。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

白樺BpSPL2基因在調控白樺不定根發育中的應用

優選的，所述融合抑制表達是通過采用嵌合抑制子基因沉默技術實現的。

優選的，所述調控白樺不定根發育的方法，包括以下步驟：

將所述白樺BpSPL2基因去掉終止密碼子TGA后的1563bp序列與抑制子 SRDX融合后連入植物表達載體pROKⅡ中，構建得到重組表達載體(圖1)，采用農桿菌介導法導入白樺，使得轉基因白樺中的BpSPL2基因功能被抑制，促進白樺不定根的發生。