[發明專利]大豆光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼蛋白和應用

有效

• 申請號: 202110307356.X
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112961842B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 楊素欣;張芷睿;于慧;王秋實
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C12N15/52;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/12;A01H6/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉猛

本發明涉及分子生物學技術領域，本發明提供了大豆光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼蛋白以及它們的功能，該基因及其編碼蛋白的活性高低，能夠調節葉片葉綠素含量、節間長度，同時還用來調節植物的光周期敏感性，即調節開花時間，可用于解決雜交育種中的花期不遇問題，同時能夠為培育廣適性大豆品種提供種質資源和理論支撐。

技術領域

本發明涉及分子生物學技術領域，更具體的說是涉及大豆光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼蛋白和應用。

背景技術

光是植物生長發育中的重要環境因子，光照可以調控植物的光合效率以及光周期反應等。光周期反應是影響植物開花和成熟的一個重要調控環節，直接影響了植物的產量、品質和適應性。大豆屬于短日照作物，即在短日條件下開花明顯提前，其生長發育對光周期反應非常敏感，這一特性嚴重的影響了大豆品種的適應性，限制了大豆的種植范圍。我國北方種植的大豆生育期長，成熟期晚，所以改變大豆光周期反應特性是擴大大豆的種植適應性的重要研究方向。

植物為了適應環境的變化，進化過程中形成了一系列的光受體來捕捉光信號，繼而引發體內的信號轉導反應，調控植物的生長發育。在植物的光周期反應中，首先通過光受體來感知光信號，傳遞給下游的生物節律鐘，繼而激活或抑制下游基因的表達來控制開花時間。目前為止，光敏色素(phytochrome)是作用最廣泛且研究最為深入的一類光受體，在光周期反應中起著重要的作用，而對于大豆光敏色素的研究集中于光敏色素載脂蛋白。因此，通過改變光敏色素的功能，降低大豆的光周期敏感性，為培育大豆廣適應性品種具有重要的現實意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供大豆光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼的蛋白PΦB合酶以及它們在調節植物光周期敏感性中的應用或在相關產品制備中的應用，調節植物光周期敏感性具體表現為調節開花時間早與晚；

本發明的另外一個目的在于提供大豆光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼的蛋白PΦB合酶在調節植物葉片葉綠素含量中的應用或在相關產品制備中的應用；

本發明的另外一個目的在于提供光敏色素生色團合成基因GmHY2及其編碼的蛋白PΦB合酶在調節植物節間長度中的應用或在相關產品制備中的應用；

本發明的另外一個目的在于提供調節植物光周期敏感性的方法，調節葉片葉綠素含量的方法，調節節間長度的方法，或同時調節上述三項生理特征的方法。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

合成大豆光敏色素生色團的PΦB合酶，序列如SEQ ID NO:2所示或為SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列中經取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有相同或相似功能的氨基酸序列。

同時，本發明還提供了編碼所述PΦB合酶的GmHY2基因。

在本發明具體實施方式中，所述光敏色素生色團合成基因GmHY2的序列如SEQ IDNO:1所示(全基因序列)或如SEQ ID NO:3所示(CDS序列)，SEQ ID NO:3所示序列作為外顯子被SEQ ID NO:1所示序列包括。

此外，本發明還提供了含有所述基因的生物材料，所述生物材料為表達載體、表達盒或宿主。