柳枝稷SBP-box类转录因子PvSPL6的应用及其重组载体制造技术

本发明专利技术涉及柳枝稷SBP

【技术实现步骤摘要】
柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6的应用及其重组载体


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，公开了一种涉及植物未知功能的SBP
‑ꢀ
box类转录因子PvSPL6在延迟柳枝稷开花时间、增加茎节长度及增加生物量产量方面的应用。

技术介绍

[0002]柳枝稷(Panicum virgatum L.)，属于多年生C4高大草本植物，主要用作能源草和牧草。作为一类重要的纤维生物质资源，增加其生物量和可发酵糖产量以提高柳枝稷生物质能的开发利用具有重要的实际应用价值。柳枝稷全基因组测序的完成、表达芯片数据库的公布以及转化体系的完善，为功能基因的挖掘和验证提供了资源保证。
[0003]开花时间是决定能源草生物量的重要性状。禾本科植物由营养生长进入生殖生长后，生物量基本不再增加，此时的营养供应更多地流向花序。因此，对柳枝稷和其他能源作物的开花时间进行调控是提高其生物量产量的关键途径。研究表明，植物开花时间的分子调控是一种复杂的外源性和内源性因子协同调控(Park et al,Molecular interactions between flowering time and abiotic stresspathways.Int Rev Cell Mol Biol,2016,327:371
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412)。年龄途径作为五大开花途径(光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径、年龄途径)中能够在非诱导条件下调控植物开花的一种新机制，近年来得到了广泛的关注。MiR156 及其靶基因SQUAMOSA PROMOTER BINDING
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LIKEs(SPLs)是年龄途径的关键调控枢纽。SPL基因编码了一类植物特异转录因子，并在单子叶和双子叶植物中保守(Yang et al,Comparative study of SBP
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box gene family in Arabidopsisand rice.Gene,2007,407:1
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11)。在拟南芥中，几乎所有miR156靶向的SPL基因都是植物开花过渡的加速因子，例如，AtSPL3通过调控AP1等影响开花， AtSPL9通过参与miR172途径调控开花，AtSPL10通过调控AGL79影响开花等 (Gao et al,miR156/SPL10 modulates lateral root development,branching and leafmorphology in Arabidopsis by silencing AGAMOUS
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LIKE 79.Front Plant Sci,2018, 8:2226)。然而，柳枝稷中已鉴定的参与开花调控的SPL只有PvSPL7和8 (Gou et al,SPL7 and SPL8 represent a novel flowering regulation mechanism inswitchgrass.New Phytol,2019,222:1610
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1623)。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于提供一种抑制柳枝稷SBP
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box类转录因子 PvSPL6在延迟柳枝稷开花、增加植物生物量产量方面的应用，以解决目前能源植物生物量改良基因资源库不足，不能同时满足能源作物株型改良以及增加产量分子设计的需求问题。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0006]一种柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6的编码基因；其核苷酸序列如 SEQ ID NO.1所示。所述基因编码的SBP
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box类蛋白PvSPL6，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0007]一种抑制柳枝稷PvSPL6基因转录本水平的RNA干扰的区段，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0008]本专利技术的第一个目的是提供一种柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6的编码基因的应用，所述基因如SEQ ID NO.1所示，所述应用为过表达PvSPL6在调控柳枝稷提前开花、缩短茎节长度和减少生物量方面的应用，抑制表达 PvSPL6在调控柳枝稷推迟开花时间、增加茎节长度和生物量上的应用。
[0009]本专利技术的第二个目的是提供含有柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6基因的重组载体，所述重组载体为pANIC6B
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PvSPL6，其中含有SEQ ID NO.1。
[0010]本专利技术的第三个目的是提供含有柳枝稷SBP
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box基因转录本水平的RNA 干扰区段的重组载体，所述重组载体为pANIC8B
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PvSPL6
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RNAi，其中含有 SEQ ID NO.3，所述的SEQ ID NO.3为SEQ ID NO.1中的一部分。
[0011]本专利技术的核心特点和专利技术理念包括：
[0012]1、开花时间是影响能源草生物量的一个重要因素。通过植物基因工程延迟能源草开花时间从而提高生物量是其中一个重要研究方向。本专利技术利用基因工程的手段，针对能源植物柳枝稷的PvSPL6基因，分别通过过表达和RNA干扰表达技术对SBP
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box类转录因子PvSPL6在柳枝稷体内的表达水平进行调控和功能验证，其中干扰PvSPL6转录本水平可获得开花时间延迟、茎节长度增加且生物量产量增加的转基因柳枝稷植株，这对于柳枝稷和其他禾本科植物的遗传育种和定向分子设计具有重要的指导意义。
[0013]2、本专利技术从调控柳枝稷开花时间相关基因着手，通过先进的基因工程技术同时对植物生物量产量进行调控，为牧草和能源作物生物量遗传改良和分子育种提供了新靶标。
[0014]本专利技术与现有技术相比的有益效果如下：
[0015]1、本专利技术中获得的柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6基因是调控柳枝稷开花时间、茎节长度及茎节数目等性状的重要基因，这对于通过分子定向设计获得理想能源植物株型具有重要贡献；
[0016]2、本专利技术中过表达PvSPL6使得柳枝稷开花时间提前、茎节长度缩短，且生物量产量降低；抑制柳枝稷SPL6的转录本水平，能够显著延迟柳枝稷开花时间、增加柳枝稷的茎节长度和生物量，对于能源植物和禾本科牧草的生物量遗传改良具有重要的参考意义；
[0017]3、本专利技术中所产生的遗传改良植物能够整合到常规育种项目，从而为能源植物及禾本科牧草作物的品种培育提供新的种质资源。
附图说明
[0018]图1柳枝稷中SBP
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box类转录因子PvSPL6(A)及PvSPL6
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RNAi(B)的 PCR扩增电泳图；
[0019]图2柳枝稷pANIC6B
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PvSPL6过表达(A)和pANIC8B<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6的编码基因的应用，其特征在于所述基因如SEQ ID NO.1所示，所述应用为过表达PvSPL6在调控柳枝稷提前开花、缩短茎节长度和减少生物量方面的应用，抑制表达PvSPL6在调控柳枝稷推迟开花时间、增加茎节长度和生物量上的应用。2.一种含有柳枝稷SBP
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box类转录因子PvSPL6基因的重组载体，其特征在于所述重组载...

【专利技术属性】
技术研发人员：付春祥，王亚梅，刘文文，杨瑞娟，白史且，姜珊珊，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：