[發明專利]一種控制白樺裂葉性狀的基因及其應用

有效

• 申請號: 202210359488.1
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114672495B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 劉桂豐;方功桂;張連飛;唐杰;于凌峰;張慶祝;鄭志民;李慧玉;姜靜
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;C12N15/113;C12N15/55;C07K14/415;A01H5/12;A01H6/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 賈耀淇

本發明公開了一種控制白樺裂葉性狀的基因及其應用，涉及生物技術領域。該基因的cDNA核苷酸序列如SEQIDNO:3所示。本發明還提供一種該控制白樺裂葉性狀的基因編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:4所示。本發明還提供一種包含該控制白樺裂葉性狀的基因的表達載體。本發明還提供一種包含該表達載體的生物材料，所述生物材料為重組微生物、轉基因植物細胞系、轉基因植物組織或轉基因植物。本發明提供的白樺BpAS2基因可以控制白樺的裂葉性狀，利用BpAS2基因進行CRISPR/Cas9基因編輯，可以獲得具有裂葉性狀的白樺編輯株系。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別是涉及一種控制白樺裂葉性狀的基因及其應用。

背景技術

葉片是高等植物進行光合作用和感知外界環境變化的重要組織器官，由葉原基發育而來。葉原基起始于莖頂端分生組織(shoot apical meristem，SAM)的兩側，葉原基形成后，葉的極性也隨之建立。葉的極性根據葉原基與SAM的相對位置在空間上分可分為三類，分別為近-遠軸或背腹軸、基-頂軸、中-側軸或左-右軸等極性，其中，近-遠軸極性的建立對于葉片的形態和結構形成至關重要。迄今為止，參與葉極性建立的相關基因已相繼被鑒定，其中，AS2基因就是其中之一，擬南芥研究表明，AS2轉錄因子是LBD家族成員，包含LOB結構域，該結構域中的zinc-finger-like(ZF-like)基序對于AS2 bodies的形成和發育成正常形狀的葉片是必不可少的。擬南芥AS2突變體的葉為三角形、葉緣淺裂、并呈現向下卷曲的不對稱葉。研究還發現，AS2和AS1通過形成蛋白復合體共同調控葉片近軸面的形成。

然而現有技術中鮮有對白樺BpAS2基因的序列測定與功能研究等報道。

植物葉片不僅在光合呼吸和光感知中發揮重要功能，其形態還可直接影響植物的外觀、對風脅迫的抗性等，近而改變植物的觀賞價值。克隆白樺BpAS2基因、構建葉緣深裂白樺，對后續針對白樺的品種改良與提升白樺觀賞價值具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制白樺裂葉性狀的基因及其應用，以解決上述現有技術存在的問題，本發明提供的白樺BpAS2基因可以控制白樺的裂葉性狀，利用BpAS2基因進行CRISPR/Cas9基因編輯，可以獲得具有裂葉性狀的白樺編輯株系。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種控制白樺裂葉性狀的基因，所述基因的cDNA核苷酸序列如SEQ IDNO:3所示。

本發明還提供一種如上述的控制白樺裂葉性狀的基因編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。

本發明還提供一種包含上述的控制白樺裂葉性狀的基因的表達載體。

本發明還提供一種構建上述的表達載體的方法，包括以下步驟：

(1)提取白樺葉片總RNA，反轉錄為cDNA，以獲得的cDNA為模板，PCR擴增得到所述基因的目的產物；

(2)將所述目的產物與pCAMBIA1300-GFP載體連接，得到所述表達載體。

進一步地，所述PCR擴增的引物對序列如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示。

本發明還提供一種包含上述的表達載體的生物材料，所述生物材料為重組微生物、轉基因植物細胞系或轉基因植物組織。

本發明還提供一種根據上述的基因構建基因編輯載體的方法，包括以下步驟：

(1)上述的基因的外顯子區分別設計如SEQ ID NO:11-13所示的3個特異性sgRNA序列；

(2)通過PCR擴增分別獲得3個gRNA表達盒；