[發明專利]大豆GmMADS5基因及其在植物花期調控中的應用

在審

• 申請號: 202310459085.9
• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116621959A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李帥;董靜;郭旭;姚曉琳;張倩倩
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/84;A01H5/02;A01H6/20;A01H6/54
• 代理公司: 山東三邦知識產權代理事務所(普通合伙) 37308
• 代理人: 肖太升

本發明公開了一種大豆GmMADS5基因及其在植物花期調控中的應用，屬于分子生物學技術領域。本發明大豆GmMADS5基因的核酸序列如SEQ?ID?NO:1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示。將本發明的基因構建植物表達載體，分別轉化擬南芥和大豆，獲得轉基因擬南芥和轉基因大豆。研究轉基因擬南芥在長短日照下的開花情況發現，該基因可以抑制擬南芥開花。研究轉基因大豆在長短日照下的開花情況發現，在長日照和偏長日照的情況下，該基因可以促進大豆開花，而在短日照和偏短日照的情況下，對大豆的開花沒有影響。因而，大豆GmMADS5基因在植物花期調控中有重要的應用前景。

技術領域

本發明屬于分子生物學技術領域，具體涉及一種大豆GmMADS5基因及其在植物花期調控中的應用。

背景技術

不同地區由于地域維度原因，光周期存在較大差異。光周期與開花關系密切，光周期影響開花時間，而開花影響大豆產量。植物通常需要精確的計算開花時間來保證自己的成功繁殖，這也是它保證種子完成發育的基礎，是提高種子產量的前提。植物如果太早開花，會使得其營養生長期變短，不利于養分積累，若太晚開花，則很大可能會受到有害環境的影響，對其生長十分不利，這些不利條件能夠抑制生物的生長，甚至導致生物體死亡。為滿足各地區對大豆開花時間的需求，培育各種花期的生物新品種已成為廣大育種家研究的主要目標之一。

MADS-box類基因廣泛存在于各類植物中，是植物最重要的轉錄因子之一。在模式植物擬南芥中，基于其結構和進化類型的差異，MADS-box基因大致分為I型、II型等不同類型(De?Bodt?et?al.,2003)。不同類型的MADS-box基因對植物生長發育表現出的影響作用有很大差異。例如：Chi等發現大豆GmSHPA基因參與莢皮的開裂和花器官的發育(遲英俊等,2011)；Yue等發現過表達GmFULa基因增加了大豆營養生長過程中積累的生物量但不影響株高或改變開花時間和成熟度，農藝性狀測定中它還促進了分枝數，豆莢數和百粒重等產量因素，最終導致產量提高(Yue?Yanlei?et?al.,2021)；2007年，Wang證實了GmAGL15基因在幼胚中表達，在根、莖、葉、花中不表達，在大豆種子發育的不同時期均有表達，表明其對于大豆種子發育具有重要作用(汪瀟琳等，2008)；此外，該家族基因對于響應生物、非生物脅迫方面也表現出顯著效果(姚琦園等，2018)。當前發展迅速的基因工程技術為生物遺傳改良提供了新的途徑，利用在光周期應答中起重要作用的基因進行遺傳轉化是獲得新種質的重要手段。

參考文獻

De?Bodt?S,Raes?J,Florquin?K,et?al.Genomewide?structural?annotationand?evolutionary?analysis?of?the?type?I?MADS-box?genes?in?plants[J].Journalof?molecular?evolution,2003,56(5):573-586.

遲英俊.大豆MADS-box基因家族成員的鑒定及GmAP1和GmSHPa基因的功能研究[D].南京農業大學,2011.

Yue?Yanlei,Sun?Shi,Li?Jiawen,et?al.GmFULa?improves?soybean?yield?byenhancing?carbon?assimilation?without?altering?flowering?time?or?maturity.[J].Plant?cell?reports,2021,40(10):1-14.

汪瀟琳,陳艷萍,喻德躍.MADS-box基因GmAGL15在大豆種子發育過程中的表達[J].作物學報,2008,(02):330-332.

姚琦園,李紛芬,張林成等.植物MADS-box轉錄因子參與調控非生物脅迫的研究進展[J].江西農業學報,2018,30(05):73-79.

發明內容