[發明專利]擬南芥基因CPL1在調控植物幼年向成年階段轉變中的應用

在審

• 申請號: 202111033152.8
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113699270A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 秦誠;袁陳;彭鑲;許靜雅;胡一凱;劉慶港
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發明公開擬南芥基因CPL1在調控植物幼年向成年階段轉變中的應用。CPL1基因突變體幼苗中，主要植物幼年向成年階段轉變抑制因子MAF5的表達呈上升趨勢，且CPL1基因突變體幼苗表達量遠遠高于野生型植株；而突變體中TSF的表達量低于野生型。春化處理后，CPL1基因的表達上升,在FRI植株中，CPL1基因的表達下降，推測CPL1與植物春化相關。

技術領域

本發明屬于分子生物學技術領域，具體涉及擬南芥CPL1基因在調控植物幼年向成年階段轉變中的應用。

背景技術

植物幼年向成年階段轉變是植物發育過程中一個關鍵過程。該發育過程調控植物生殖生長、植物株型及生物量、次生代謝產物合成、生物與非生物脅迫等多種生長發育過程以及重要經濟性狀,因此開展植物幼年向成年階段轉變的分子機制研究具有重要的理論及應用意義。

RNA聚合酶II(RNApolymerase II,Pol II)是在真核生物轉錄過程中起關鍵作用的多酶復合體，而CPL1(C-terminal Domain Phosphatase-like 1)是一種重要的磷酸酶，能夠調控RNA聚合酶II(Pol II)C端區域(CTD)的磷酸化狀態。在擬南芥中，CPL1在調節共轉錄pre-mRNA的加工過程中發揮重要作用，從而影響植物的生長情況。除此之外，CPL1還通過調控miRNA的轉錄來調節植物的發育。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供了一種擬南芥基因CPL1在調控植物幼年向成年階段轉變中的應用。本發明通過對CPL1突變體的基因表達分析，獲得了CPL1基因影響植物幼年向成年階段轉變的分子機制。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明提供了擬南芥基因CPL1在調控植物幼年向成年階段轉變中的應用。

進一步地：植物幼年向成年階段轉變相關基因MAF5、TSF在野生型和cpl1突變體幼苗中的表達量有明顯差異。其中，cpl1突變體幼苗中，植物幼年向成年階段轉變抑制因子MAF5在花過渡期間的表達呈上升趨勢；而植物幼年向成年階段轉變時間決定基因TSF的表達下降。

進一步地：CPL1基因參與春化途徑調控植物幼年向成年階段轉變。

進一步地：擬南芥CPL1基因突變植株與擬南芥野生型植株相比幼年向成年階段轉變延遲。

本發明的優點和有益效果：

1、利用現有的植物生物科學技術，本發明發現cpl1突變體幼苗比野生型植株的植物幼年向成年階段轉變延遲。

2、定量分析野生型WT植株不同部位中CPL1基因的表達變化。發現野生型各部位中，CPL1在莖生葉中的表達量最高。

3、同時通過實時定量分析，CPL1基因突變體幼苗中，主要植物幼年向成年階段轉變抑制因子MAF5的表達呈上升趨勢，且CPL1基因突變體幼苗表達量遠遠高于野生型植株；而突變體中TSF的表達量低于野生型。這與cpl1突變體幼年向成年階段轉變期延遲的表型一致。

4、本發明在此基礎上，進一步進行調控機制的研究。春化處理后，CPL1基因的表達上升。并且在FRI植株中，CPL1基因的表達下降，推測CPL1與植物春化相關。

5、最后基于擬南芥CPL1基因突變植株與擬南芥野生型植株相比幼年向成年階段轉變延遲，對于利用CPL1基因精確延遲植物幼年向成年階段轉變，改造相應的需要獲得葉片的農作物，如大白菜等，具有重要意義。

附圖說明

圖1(a)-(c)分別為cpl1突變體在長日照(long-day)條件下的植物幼年向成年階段轉變表型圖和植物幼年向成年階段轉變蓮座葉數目統計，以及短日照(short-day)條件下蓮座葉數目統計(*：P0.05)。