[發明專利]一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因及其應用

有效

• 申請號: 202011166504.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112358534B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 趙樹堂;劉穎麗;胡夢璇
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林業研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N15/52;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

本發明公開了一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因及其應用，涉及生物技術領域。PagARF6.1的核苷酸序列如序列表中的序列1所示；PagARF6.1的表達蛋白的氨基酸序列如序列表中序列2所示；PagARF6.1的載體PMDC32?PagARF6.1的核苷酸序列如序列表中的序列3所示。本發明通過將PagARF6.1基因轉入楊樹，過量表達PagARF6.1的轉基因楊樹與野生型比較纖維長度顯著增加，說明楊樹生長素響應因子基因PagARF6.1是調控楊樹纖維長度的關鍵調節因子，為纖維長度的調控手段提供了新的選擇，在林木基因工程領域有重要應用價值。

技術領域

本發明涉及一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1及其應用，屬于植物基因工程技術領域。

背景技術

目前，我國紙及紙板的生產量和消費量均居世界第一位，但造紙纖維原料自給率嚴重不足，楊木作為重要的紙漿原料來源，在制漿造紙產業發展中發揮著重要作用。楊樹是重要的速生豐產林樹種，具有生長快、成材早，材色淺、易漂白，紙張具有白色度高、不透明，吸收能力強等優良特性，被普遍認為是制造中、高檔紙的重要原料。纖維形態特征直接決定著木材的物理、力學性質，尤其是制漿造紙方面，纖維長度與寬度以及壁厚與腔徑等形態特征是制漿造紙過程中評價纖維質量的重要依據。通過分子育種培育纖維長度增長、細胞腔徑比小、速生高產的楊樹紙漿林優良無性系，滿足當前造紙產業發展對楊樹育種工作的迫切需求，是擺在林木遺傳育種工作者面前的重要任務，也是林業生產和造紙產業發展中急需解決的重要問題。

生長素是形成層活動和木材形成的重要調控因子，對木材產量和品質具有重要調控作用，這些調控是通過信號轉導系統調節下游基因的表達和蛋白的活性來實現的。生長素響應因子(ARFs)是生長素信號轉導系統中關鍵轉錄因子家族，在生長素信號轉導中起著轉錄“開關”作用，通過促進或抑制生長素響應基因的表達，調控形成層活動和木質部不同類型細胞的分化，進而影響木材形成和材性理化性質。當前，有關ARF基因家族功能的闡釋主要來源于擬南芥、水稻、玉米等草本植物，木本植物因為在進化過程中存在與草本植物不同的基因組復制事件，部分基因家族發生了擴張或丟失，部分基因功能發生了分化。所以，利用模式木本植物楊樹，研究生長素及其信號途徑關鍵轉錄因子ARF調控木材形成的分子機制，篩選調控形成層活動和木材形成的特異ARF基因，通過分子育種培育纖維細胞形態顯著改良的人工林新品種，對制漿造紙業具有重要意義。

發明內容

本發明的目的之一是，針對現有技術中存在的不足，提供一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1。

一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1，其核苷酸序列如序列表中的序列1所示。

本發明的另一目的是提供一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1的表達蛋白。

一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1的表達蛋白，其氨基酸序列如序列表中序列2所示。

本發明的另一目的是提供一種含有調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1的載體PMDC32-PagARF6.1。

一種含有調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1的載體PMDC32-PagARF6.1，其核苷酸序列如序列表中的序列3所示。

所述載體在PagARF6.1基因的5’端組裝組成型強表達啟動子P35S；在PagARF6.1基因的3’端組裝有強終止子NOS。

一種由上述載體組裝的HPT基因可作為轉基因楊樹的篩選標記，用潮霉素進行轉基因楊樹的篩選。所述的載體上組裝有LB序列和RB序列，LB序列和RB序列能促使組裝于其間的PagARF6.1基因整合至楊樹受體細胞染色體中。

本發明的另一目的是提供一種調控楊樹纖維長度的生長素響應因子基因PagARF6.1的應用。