一种通过控制LsFT 基因来培育耐抽薹型生菜的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过控制LsFT基因来培育耐抽薹型生菜的方法，所述LsFT基因具有SEQ ID NO.27所示的编码序列。本发明专利技术还提供了所述LsFT基因在提前植物生殖生长发生时间或者延迟植物生殖生长发生时间中的应用。本发明专利技术方法通过过量表达LsFT基因可以完全恢复拟南芥突变体的表型，并且通过干扰LsFT基因的表达可以将植物例如生菜抽薹开花时间推迟两倍的时间，使例如其商品生产时间延长至约两倍的时间，为种植提供了更加宽裕的时间安排，显著地提高了其商品生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种通过控制LsFT基因来培育耐抽薹型生菜的方法
本专利技术涉及生物
，尤其涉及通过转基因技术培养耐抽薹型生菜的方法。
技术介绍
植物的生长一般包括营养生长和生殖生长。花是植物从营养生长到生殖生长的一个重要转折点。花启动的时机对生殖生长的成功至关重要。而开花时间据推推测可能受内在因子和环境因子的共同调节(Seo，E.，Lee，H.，Jeon，J.，Park，H.，Kim，J.，Noh，Y.S.和Lee，I.(2009).CrosstalkbetweencoldresponseandfloweringinArabidopsisismediatedthroughtheflowering-timegeneSOC1anditsupstreamnegativeregulatorFLC.PlantCell21，3185-97.doi:10.1105/tpc.108.063883.)，其中光照(光质、光强、日照长度)和温度是主要的外部因素，自主途径因子和赤霉素是主要的内部因素。此外，植物的生理状况(如年龄、植株大小)、胁迫条件(如干旱、营养匮乏)、植物激素、水杨酸、维生素C、微小核糖核酸(MicroRNA)等也可能对开花时间产生一定的影响(Mouradov，A.，Cremer，F.和Coupland，G.(2002).Controloffloweringtime:Interactingpathwaysasabasisfordiversity.PlantCell14S，S111-S130.doi:10.1105/tpc.001362)。植物开花调控和花形态建成的分子机制的研究主要建立在模式植物拟南芥上。拟南芥开花由5条途径共同调控，即光周期途径、春化途径、自主途径、赤霉素途径、年龄途径(Komeda，Y.(2004).GeneticregulationoftimetoflowerinArabidopsisthaliana.Annu.Rev.PlantBiol.55，521-35.doi:10.1146/annurev.arplant.55.031903.141644.)。这几条途径彼此独立，又相互交织，形成了一个非常复杂的基因调控网络，推测这五条途径最终都要通过激活一系列开花途径整合因子从而激活花分生组织特征基因的表达调节植物开花。所以开花调控的整合因子对植物的开花调控尤为重要。据报道，成花素(FT)基因的转录本集中在叶片韧皮部的伴胞处，但它的蛋白可以通过韧皮部筛管移动到植物的茎顶端分生组织，与bZIP转录因子FLOWERINGLOCUSD(FD)互作，形成蛋白二聚体激活下游基因SOC1和花分生组织特征基因APETALA1(AP1)的表达，从而促进开花(Corbesier，L.，Vincent，C.，Jang，S.，Fornara，F.，Fan，Q.，Searle，I.，Giakountis，A.，Farrona，S.，Gissot，L.，Turnbull，C.和Coupland，G.(2007).FTproteinmovementcontributestolong-distancesignalinginfloralinductionofArabidopsis.Science316，1030-1033.doi:10.1126/science.1141752；Jaeger，K.E.和Wigge，P.A.(2007).)。生菜(LactucasativaL.)学名叶用莴苣，因其叶子适宜生食而得名，是希望延长其营养生长的典型植物之一。生菜是菊科莴苣属一、二年生草本植物，原产于地中海沿岸,是欧洲无土栽培的三大蔬菜之一。其叶片质地脆嫩、口感清香、营养丰富，深受全世界人民喜爱。2013年，世界生菜和菊苣的栽培面积为114.8万公顷，总产量为2489.6万吨。我国生菜和莴苣栽培面积达57万公顷，总产量为1350万吨，分别占世界总栽培面积和总产量的49.7％和54.2％，遥遥领先于其他国家。目前北京市生菜年播种面积在8万亩以上，是京郊蔬菜生产的第一大叶菜类作物，也是北京市郊区鲜切蔬菜的主要品种。生菜性喜冷凉，适宜生长温度为15-20℃，植株在高温环境下往往生长不良，严重影响产量和品质，且高温长日照能够促进其抽薹开花，从而大大降低其商品价值。然而夏季栽培生菜，生长前期温度高，植株生长缓慢，且易感受高温引起花芽分化，造成先期抽薹而破坏其商品价值，从而使得栽培难度很大，使生菜周年供应难度增加，也制约着生菜鲜切行业的发展。因此，培育出耐高温抽薹的生菜品种已成为我国乃至世界范围内生菜育种目标与生产上重点关注的问题。FukudaM.等早在2011年就克隆到生菜FT基因，并将其转入拟南芥中(Fukuda，M.，Matsuo，S.，Kikuchi，K.，Kawazu，Y.，Fujiyama，R.和Honda，I.(2011).IsolationandfunctionalcharacterizationoftheFLOWERINGLOCUSThomolog，theLsFTgene，inlettuce.J.PlantPhysiol.168，1602-1607.doi:10.1016/j.jplph.2011.02.004.)。但是到目前为止仍没有人利用生菜FT基因来培育迟花型生菜，究其原因主要有两点。一个原因是FukudaM.的结果认为生菜FT基因并不能完全有效地促进拟南芥提前开花，远不如拟南芥的类似基因那样有效。因此包括其本人在内的该领域的科研或技术人员没有对生菜FT基因的作用和效果进行更加深入的研究。另一个原因是，生菜是一种生长周期短，再生能力强，在组织培养上是很好的实验材料，被认为是非常具有转基因应用前景的“生物反应器”，国内外的科研人员很早就开始对生菜的组织培养和转基因系统进行了研究和探索，采用现有技术推荐的常规组培体系并不适合于FT转基因生菜的遗传转化体系。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术人对生菜FT基因进行了深入研究，终于建立起了适合于FT转基因生菜的遗传转化体系，并且考察了FT转基因在生菜抽薹开花中的作用，并惊讶地发现生菜FT基因不仅能够完全恢复拟南芥ft突变株的开花能力，而且在被抑制之后还可以显著地延长生菜的开花时间，从而使得通过基于生菜FT基因的转基因技术来培育长期以来一直想要获得的迟花型生菜成为可能。本专利技术通过如下技术方案来解决现有技术中的上述问题从而实现本专利技术的目的：1、一种通过控制LsFT基因来调节生菜抽薹开花起始时间的方法，其特征在于，所述LsFT基因具有SEQIDNO.27所示的编码序列。2、根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述控制LsFT基因为抑制LsFT基因的功能，并且所述调节生菜抽薹开花起始时间为延迟生菜抽薹开花起始时间。3、根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述抑制LsFT基因的功能通过LsFT基因的转录抑制或者转录后抑制来实现；优选的是，所述抑制LsFT基因的功能通过基因敲除或者基因沉默的方式实现；更优选的是，所述抑制LsFT基因的功能通过LsFT-RNAi技术来实现。4、根据技术方案2或3所述的方法，其特征在于，LsFT-RNAi技术使用的LsFT-RNAi载体选用5'末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过控制LsFT基因来调节生菜抽薹开花起始时间的方法，其特征在于，所述LsFT基因具有SEQ ID NO.27所示的编码序列。

【技术特征摘要】
1.一种通过控制LsFT基因来调节生菜抽薹开花起始时间的方法，其特征在于，所述LsFT基因具有SEQIDNO.27所示的编码序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制LsFT基因为抑制LsFT基因的功能，并且所述调节生菜抽薹开花起始时间为延迟生菜抽薹开花起始时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述抑制LsFT基因的功能通过LsFT基因的转录抑制或者转录后抑制来实现；优选的是，所述抑制LsFT基因的功能通过基因敲除或者基因沉默的方式实现；更优选的是，所述抑制LsFT基因的功能通过LsFT-RNAi技术来实现。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，LsFT-RNAi技术使用的LsFT-RNAi载体选用5'末端AscⅠ位点、3'末端SwaⅠ位点、5'末端BamHⅠ位点和3'末端SpeⅠ位点构建得到。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述LsFT-RNAi载体借助农杆菌通过子叶转染法浸染生菜子叶来导入。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法采用包括种子培养基、共培养培养基、分化培养基、生芽培养基、和生根培养基的遗传转化培养基体系进行，其中：所述种子培养基包含4.44g/L的MS粉，30g/L的蔗糖和6.8g/L的琼脂；所述共培养培养基包含4.44g/L的MS粉、30g/L的蔗糖，6.8g/L的琼脂，0.1mg/L的6-BA和0.1mg/L的NAA；所述分化培养基包含4.44g/L的MS粉，30g/L的蔗糖，6.8g/L的琼脂，0.1至0.2mg/L的6-BA，0.1mg/L的NAA和300mg/L的头孢霉素；所述生芽培养基包含2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，陈子敬，韩莹琰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11