本发明专利技术涉及一种控制大白菜生长的BrVQ3‑1基因及其应用，所述BrVQ3‑1基因，具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列，全长693bp，该基因能应用于经济作物的生产改良。实验结果表明，该基因为植物生长的控制基因，具有负调控植物生长的功能，通过过量表达该基因，可以获得比野生植株体型小的转基因植株。本发明专利技术的基因可为培育农作物新品种提供理论依据和基因来源。
To control the growth of Chinese cabbage BrVQ3 1 gene and its application
The invention relates to a method for controlling the growth of Chinese cabbage BrVQ3 1 gene and its application, the BrVQ3 has 1 genes, such as SEQ ID No.1 shown in nucleotide sequence, the full-length 693bp gene can be used in the production of improved economic crops. The results show that the gene is a plant growth control gene and has a negative function in regulating plant growth. Through overexpression of this gene, transgenic plants with smaller size than wild plants can be obtained. The gene of the invention can provide a theoretical basis and a gene source for cultivating new crop varieties.
【技术实现步骤摘要】
控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用
本专利技术涉及一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用，特别是一种负调控大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用，属于分子生物学
技术介绍
大白菜(BrassicarapaL.ssp.pekinensis)起源于中国，是我国乃至世界性的重要蔬菜作物之一。叶球是大白菜食用的最主要器官，其大小是目前开展大白菜育种工作所要考虑的一个重要经济性状。多年的生产实践表明，大白菜叶球的大小受严格的遗传控制，受相关基因表达调控的影响。开展大白菜叶球大小相关基因的研究对于遗传上控制叶球的大小，提高作物产量和品质有重要的理论意义和实用价值。不同物种间，植物器官的大小有着显著的差异，但在物种内个体之间器官的大小相对一致，说明植物器官的大小受到严格的遗传控制。已有的研究表明，在植物体中存在多个控制器官大小的基因，例如ANT、AtGRF1-AtGRF5、ARGOS、BrARGOS、AtGIF1、STN1、AtMRB1、ANGUSTIFOLIA、AtEXP10、ARL、ROT3、RON2/LUG以及BPE基因等。它们可通过协调细胞分裂和生长来决定器官大小。例如，过量表达AtGRF1和AtGRF2的拟南芥产生较大的叶片和子叶。相反，atgrf1-atgrf2-atgrf3三突变体产生较小的叶片和子叶，这些表型变化是由于细胞体积的增加或减小所致，这表明AtGRF蛋白调节叶片和子叶组织细胞的延伸。由于在叶宽轴方向上的细胞数目减少，GIF1功能缺失突变体产生了较窄的叶片和花瓣，说明GIF1基因控制叶片和花瓣的生长和形状。VQ蛋白是一类与生长发育以及响应外界环境胁迫等功能相关的植物特异性转录调控辅助因子，其氨基酸序列仅在VQ结构域：“FxxxVQxLTG”(其中x代表任意氨基酸)处高度保守，而其他位置的序列则相对多变。对拟南芥部分VQ基因的生物学功能的研究发现，其在调控种子、下胚轴、花、叶等器官的生长发育过程中具有重要作用。例如，Cheng等对拟南芥VQ8基因的研究发现，其功能缺失突变株在其整个生长发育期都表现出叶片黄绿和生长发育迟缓等表型，而且VQ17、VQ18和VQ22的过量表达植株的生长也受到了严重的抑制。由于VQ基因仅在近几年才被科学家所认知，所以大部分生物VQ基因的功能未知，甚至作为模式植物的拟南芥的大部分VQ家族成员的生物学功能也未被研究。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用。一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因，核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。上述BrVQ3-1基因全长693bp，编码230个氨基酸，在进化上，与BrVQ3-1基因具有较近亲缘关系的为拟南芥AtVQ3基因；二者的核苷酸序列一致性仅为72.22％，氨基酸序列一致性仅为67.35％，种间差异较大。另外，到目前为止关于拟南芥等生物的VQ3基因功能仍未知。一种由上述BrVQ3-1基因编码的调控因子，氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。一种插入上述SEQIDNo.1所示核苷酸序列的重组载体。上述BrVQ3-1基因、重组载体在经济作物生产改良中的应用。根据本专利技术优选的，所述经济作物为大白菜。有益效果本专利技术从大白菜中首次克隆了BrVQ3-1基因，并验证了该基因具有负调控植物细胞生长的功能，经试验，通过过量表达该基因，可以获得比野生型植株体型小的转基因植株。本专利技术的基因可为培育农作物新品种提供理论依据和基因来源。附图说明图1为1/2MS培养基上暗处生长6天的野生型和转基因拟南芥植株下胚轴的对比图；图中：A为野生型和转基因植株下胚轴的表型照片，B为野生型和转基因植株下胚轴的测量数据柱状图；图2为1/2MS培养基上生长10天的野生型和转基因拟南芥植株根的对比图；图中：A为野生型和转基因植株根的表型照片，B为野生型和转基因植株根的测量数据柱状图；图3为蛭石上生长30天的野生型和转基因拟南芥植株的对比图；图中：A为野生型和转基因植株整体表型照片，B为野生型和转基因植株不同叶位叶的表型照片，C为野生型和转基因植株不同叶位叶的面积测量数据柱状图。具体实施方式下面结合实施例及说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步说明，但本专利技术所保护范围不限于此。实施例大白菜mRNA的提取以大白菜品种福山包头10天苗龄幼苗的地上部分为材料，置于液氮预冷的研钵中，加入液氮快速磨成粉末，将100mg粉末装入1.5ml离心管中，加入1mlTrizol(购自Invitrogen公司)颠倒混匀，室温静置10分钟。在4℃，12000rpm离心10分钟，取上清液移至新的1.5ml离心管中。加入200μl氯仿，用手剧烈摇晃15秒钟，室温静置2-3分钟。4℃，12000rpm离心10分钟。取无色上层水相至一新的离心管中，加入600μl-20℃冰箱预冷异丙醇，颠倒混匀，室温静置10分钟。4℃，12000rpm离心10分钟，除上清液。加入1ml75％(v/v)乙醇，涡旋震荡。4℃，7500rpm离心3分钟。室温干燥3-5分钟，加入30μl的无RNase的水溶解沉淀，然后置于55℃水浴中溶解10分钟，迅速冰浴5分钟后瞬时离心，制得mRNA。BrVQ3-1基因的获得利用RT-PCR方法扩增BrVQ3-1基因的核苷酸序列，具体操作方法如下：将制得的mRNA反转录成第一链cDNA，所用反转录酶为Takara公司生产的M-MLVreversetranscriptase，反应体系为20μl。依次加入1μloligodT、2μgRNA和无RNase水至13.5μl，在70℃水浴中变性5分钟，迅速冰浴5分钟，瞬时离心，然后依次加入1μl10mMdNTP，4μl5×RT缓冲液，0.5μlRNaseinhibitor和1μl反转录酶。混合均匀，42℃反应60分钟，70℃水浴10分钟使酶失活，制得第一链cDNA。以第一链cDNA为模板扩增目的基因，引物核苷酸序列如下：BrVQ3-1-C-F:5'-GCTCTAGACGGGATCCATGGATAATAAATCTC-3'(SEQIDNO.3)BrVQ3-1-C-R:5'-AACTGCAGGCGACCTAACAATCAAAAAAA-3'(SEQIDNO.4)PCR反应体系为25μl，依次加入10×PCR缓冲液2.5μl，2.5mMdNTP2μl，第一链cDNA2μl，10mM正向引物0.5μl，10mM反向引物0.5μl，5U/μlTaqDNA聚合酶0.25μl，最后加水至25μl。PCR反应条件：预变性94℃3分钟；变性94℃30秒，退火58℃30秒，延伸72℃2分钟，30个循环；最后延伸10分钟，4℃保存。将上述PCR产物经琼脂糖凝胶电泳后，加入pUC18DNAvector中：pUC18DNAvector由Takara公司产售，经连接反应，然后将连接产物转化大肠杆菌DH5α感受态细胞进行检测，取阳性菌株，制得连接好的载体；上述连接体系10μl，各组分为：1μlpUC18DNAvector，2μlPCR产物，1μlT4DNA连接酶，1μl10×反应缓冲液，加水补至10μl；上述连接条件为：16℃水浴中反应12-16小时。将连接好的载体进行测序，确认正确无误，经检测，BrVQ3-1基因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制大白菜生长的BrVQ3‑1基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
【技术特征摘要】
1.一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因，核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。2.一种由上述BrVQ3-1基因编码的调控因子，氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。3.一种插入权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：高建伟，王凤德，张高原，张一卉，李化银，李景娟，刘立锋，
申请(专利权)人：山东省农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37
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