[發明專利]小麥TaMYB1基因在調控小麥株高發育中的應用

有效

• 申請號: 202011612370.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112608373B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李愛麗;王振玉;毛龍;耿帥鋒
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;A01H6/54;A01H6/20;A01H6/60
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 商秀玲

本發明涉及植物分子生物學技術領域，具體涉及小麥TaMYB1基因在調控小麥株高發育中的應用。本發明提供小麥TaMYB1蛋白、其編碼基因或TaMYB1蛋白的編碼基因的抑制因子在調控植物株高中的應用。本發明發現小麥TaMYB1基因能夠負調控植物株高，通過降低TaMYB1基因的表達量，能夠有效降低植物的株高。TaMYB1基因新功能的發現為植物株高調控提供了新的基因靶點和資源，小麥TaMYB1基因可廣泛應用于小麥遺傳育種、種質資源改良和培育編輯TaMYB1基因植物領域，對改進和改良小麥等作物的種質資源具有重要作用。

技術領域

本發明涉及植物分子生物學技術領域，具體涉及小麥TaMYB1基因在調控小麥株高發育中的應用。

背景技術

小麥是世界重要的糧食作物，也是全世界約1/3以上人口的主糧。近年來，中國已成為世界上最大的小麥生產國和消費國，因此小麥的產量與國家的糧食安全密切相關。隨著人口的增加，耕地面積的減少，生產成本的增加，如何增加小麥產量來保障糧食安全成為亟待解決的問題。20世紀70年代，利用小麥的半矮稈基因主導的綠色革命給全球小麥產量帶來了很大的增長，說明小麥株高對產量的形成具有重要的影響，研究株高發育遺傳規律有助于了解產量形成的作用機制，對利用株高基因，選育抗倒伏、高產的品種，進而提高小麥的產量具有重要意義。

MYB轉錄因子也稱反式作用因子，通過與啟動子區域中順式作用元件特異性結合，參與轉錄的起始；并通過它們之間或與其他相關蛋白的相互作用，而激活或抑制結構基因的轉錄。MYB轉錄因子是植物最大的轉錄因子家族，在植物抗病、非生物脅迫應答、細胞分化、器官形成、次生代謝調控和葉片形態建成中均具有重要調節作用。

MYB蛋白具有高度保守的DNA結合結構域，即MYB結構域，該結構域通常由1-4個包含50-53個氨基酸殘基的重復序列構成，每個重復序列含有多個高度保守的色氨酸殘基，由此形成規則的疏水中心。該重復序列形成螺旋-轉角-螺旋的結構，有利于結合DNA。MYB蛋白的C端通常包含1個反式激活結構域和1個負向調控結構域，C端序列具有非常大的可變性，用以區分不同的MYB蛋白。根據包含重復序列數目的不同可將MYB基因家族分為4種類型：含有4個重復序列的4R-MYB，含有3個重復結構的3R-MYB(R1R2R3-MYB)，含有2個重復序列的R2R3-MYB，含有1個重復序列的MYB-related轉錄因子。

在擬南芥中，大量的MYB轉錄因子參與植物非生物脅迫應答，如AtMYB60、AtMYB96、AtMYB44、AtMYB70、AtMYB73、AtMYB77、AtMYB14、AtMYB15、AtMYB2、At MYB62、AtMYB108和AtMYB20。在水稻中，關于R2R3-MYB參與非生物脅迫的報道較多，如OsMYB4、OsMYB2、OsMYB55、OsMYB91和OsMYB30等參與非生物脅迫應答。其中OsMYB4P和OsMYB2P-1參與植物對磷缺失環境的應答；OsMYB91不僅能夠能增強過表達水稻的耐鹽性，而且通過調節SLR1基因的表達影響植物的生長。在小麥中，關于MYB轉錄因子的研究較少。其中TaPIMPI基因的表達水平受到干旱和青枯病的誘導，能夠與ACI、RT1、St1R、MBS1-Bz和MBS1-W五個MYB識別位點結合，并激活啟動子序列中包括這些位點的基因；TaMYB73直接作用于脅迫信號相關基因AtCBF3和AtABF3的啟動子，調節AtCBF3和AtABF3的表達，同時調控下游脅迫相關基因AtRD29A和AtRD29B的表達，調動脅迫相關基因參與脅迫應答。2012年研究人員分離到60個小麥MYB基因，包括1個R1R2R3-MYB、22個R2R3-MYB和37個MYB-related基因，并對這些基因進行表達譜分析。以此為基礎，相繼對分離到的MYB基因TaMYB32、TaMYB30、TaMYB56和TaMYB19進行研究，表明這些基因都作為正調節因子參與植物的非生物脅迫應答。目前關于TaMYB1基因的研究主要集中在其表達受非生物脅迫及外源激素誘導方面。

發明內容

本發明的目的是提供小麥TaMYB1基因在調控小麥株高發育中的應用。