本發明屬于植物基因工程技術領域,具體涉及燕子花早花基因IlSEP3及其應用。燕子花(Iris?laevigata)觀賞價值高,抗寒能力強,是東北地區較為珍貴的一種園林水景綠化材料,但燕子花觀賞期較短,嚴重限制了燕子花的推廣應用。SEP3屬于MADS?box基因家族,作為花器官發育ABCDE模型中的E類基因,參與花器官原基形成,研究表明其具有促進開花的功能。本發明提供燕子花早花基因IlSEP3,其過表達導致擬南芥開花時間提前。本發明可為燕子花及其他鳶尾屬植物花期調控機制的解析奠定基礎,并為花期調控分子育種提供基因資源和技術支持。
技術領域
本發明屬于植物基因工程技術領域,具體涉及燕子花早花基因 IlSEP3及其應用。
背景技術
花是園林植物最主要的觀賞部位之一,而開花時間是影響觀花植物觀賞及商業價值的重要因素,關于開花時期的調控是觀賞植物育種工作者持續關注的重要研究方向。燕子花( Iris?laevigata)為鳶尾科鳶尾屬多年生草本植物,其花型碩大、花色艷麗、花姿優雅、葉型挺拔,觀賞價值高,抗寒能力強,是東北地區較為珍貴的一種園林水景綠化材料。然而其觀賞期較短,單朵花期僅2?d,群體花期最長僅20-25?d,嚴重限制了燕子花在園林綠化及切花領域的推廣應用。MADS-box轉錄因子家族對植株開花時間有著至關重要的影響,調控其開花時間相關的關鍵基因能有效提前或延遲開花,改良花期,但目前燕子花相關研究少見報道。
IlSEP3作為花器官發育ABCDE模型中的E類基因,參與花器官原基形成,也兼具影響開花時間的功能,Richard等認為其可介導形成復合體并可能影響成花轉變過程進而影響開花時間(Immink?Richard?G?H,?Tonaco?Isabella?A?N,?de?Folter?Stefan,Shchennikova?Anna,vanDijk?Aalt?D?J,?Busscher-Lange?Jacqueline,?Borst?Jan?W,Angenent?Gerco?C. SEPALLATA3:?the?'glue'?for?MADS?box?transcription?factorcomplex?formation[J].?Genome?biology,2009,10(2):R24),Li等發現 SEP3是 SPL3和 FT的下游基因,可響應不同的環境溫度調節開花時間(Hwan?Lee?Jeong,?Joon?Kim?Jae,?AhnJi?Hoon.Role?of SEPALLATA3( SEP3)?as?a?downstream?gene?of?miR156-SPL3-FTcircuitry?in?ambient?temperature-responsive?flowering[J].?Plant?signalingbehavior,2012,7(9)),此外關于棗( Ziziphusjujuba) ZjSEP3的研究發現其能與 LATE?ELONGATED?HYPOCOTYL( AtLHY)啟動子中的CArG元件結合抑制其表達來調節開花時間(GaoWeilin,?Zhang?Liman,Wang?Jiurui,Liu?Zhiguo,?Zhang?Yao,?Xue?Chaoling,?LiuMengjun,?Zhao?Jin. ZjSEP3modulates?flowering?time?by?regulating?the LHYpromoter[J].?BMC?Plant?Biology,2021,21(1):527),過表達 SEP3基因常導致植株早花。分析 IlSEP3的功能,利用 IlSEP3改變燕子花花期,可為燕子花及其他鳶尾屬植物花期調控機制的解析奠定基礎,并為花期調控分子育種提供基因資源和技術支持。