一种调控油菜种子含油量的基因及应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体涉及一种调控油菜种子含油量的基因及应用。本发明专利技术所述调控植物种子含油量变化的基因为BnPGLCT及其油菜同源基因，所述基因与SEQ ID NO.1所示的基因存在至少86％的同源性，在油菜中过量表达所述基因后，转基因油菜株系内种子含油量与对照相比均有所增高，转基因油菜种子的含油量的最高增幅为27.19％。可见，本发明专利技术所述基因为油菜高油育种提供了新的基因资源，可应用于油菜产油量的提升。菜产油量的提升。菜产油量的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种调控油菜种子含油量的基因及应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种调控油菜种子含油量的基因 及应用。

技术介绍

[0002]植物油脂是人类饮食结构中不可或缺的组成成分、重要的工业原料和生物能 源，在国民经济和社会发展中发挥着重要的作用。近年来，随着人们对饮食健 康的追求，植物油脂逐渐代替动物油脂，成为了我国食用油市场主要的消费用 油。
[0003]油菜是我国重要的油料经济作物，菜籽油在我国食用油中占比达40％；且油 菜作为一种冬性作物，不与水稻等粮食作物争时争地，同时油菜可集食用菜薹、 观光、旅游、养蜂、绿肥于一体，是一种极具发展潜力的油料经济作物。然而， 我国油菜品种的含油量低、产量低、且品质不稳定。因此，提高油菜的产油量 是保障我国食用油供给的重要举措。单位面积内油菜产油量的提升可以通过增 加产量和含油量实现。但目前研究表明，含油量在油菜产油量中的贡献率更大， 油菜种子的含油量每提高1％，相当于增产2.5％。因此，提高油菜种子的含油量 对于提升我国油菜的产油量，维护国家粮油安全具有重要的作用。
[0004]目前的研究预测，油菜种子含油量最高可达到75％，但目前我国现有油菜品 种的平均含油量较低，仍有较大的提升空间。油菜含油量是由多个微效基因控 制并受环境条件影响较大的数量性状，这使得利用传统育种技术大幅度地提高 油菜种子的含油量具有很大的难度。目前，随着分子生物学和测序技术的不断 发展与成熟，油菜种子含油量调控基因的挖掘、分离克隆和功能研究日渐深入； 利用基因工程技术和基因编辑技术创制高含油量的新油菜品种成为油菜育种新 方向，具有广阔的发展前景和应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种调控油菜种子含油量的基因及应用，通过提高 所述基因在油菜中的表达量来提高种子的含油量，达到增加油菜产油量的目的。
[0006]本专利技术提供了一种调控油菜种子含油量的基因，所述基因包括BnPGLCT和BnPGLCT的油菜同源基因；
[0007]所述BnPGLCT的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
[0008]所述油菜同源基因的核苷酸序列与BnPGLCT具有至少86％的同源性。
[0009]本专利技术还提供了上述基因编码的蛋白质。
[0010]优选的，所述基因BnPGLCT编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2 所示。
[0011]本专利技术还提供了上述基因的扩增引物对，所述扩增引物对包括BnPGLCT
‑
F 和BnPGLCT
‑
R，所述BnPGLCT
‑
F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述 BnPGLCT
‑
R的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
[0012]本专利技术还提供了一种过表达上述基因的植物过表达载体。
[0013]优选的，所述植物过表达载体的基础载体包括pCAMBIA1305。
[0014]优选的，将所述基因插入pCAMBIA1305的SpeI和BamHI之间。
[0015]本专利技术还提供了上述基因或上述植物过表达载体在油菜种质资源创新中的 应用。
[0016]本专利技术还提供了上述基因或上述植物过表达载体在提高油菜种子含油量中 的应用。
[0017]本专利技术还提供了一种提高油菜种子含油量的方法，使目标油菜的基因组中 过表达上述基因。
[0018]有益效果：本专利技术通过比较高油油菜和低油油菜品种间的转录组数据，筛 选到新的油菜含油量调控候选基因。通过基因的分离克隆、表达载体的构建和 油菜转化，最终获得可调控植物种子含油量变化的基因，所述基因与BnPGLCT 具有至少86％的同源性。将所述基因BnPGLCT应用到作物育种中，经实施例验 证，在油菜中过量表达BnPGLCT基因后，不同转基因油菜株系内种子含油量与 对照(非转基因植株)相比均有所增高，转基因油菜种子的含油量的最高增幅 为27.19％。可见，本专利技术所述基因为油菜高油育种提供了新的基因资源，可应 用于油菜产油量的提升。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为BnPGLCT及其同源基因在高油和低油油菜品种间的表达量差异图；
[0021]图2为载体构建示意图；
[0022]图3为转基因油菜种子含油量测定结果图。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种调控油菜种子含油量的基因，所述基因包括BnPGLCT和 BnPGLCT的油菜同源基因；
[0024]所述BnPGLCT的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
[0025]所述油菜同源基因的核苷酸序列与BnPGLCT具有至少86％的同源性。
[0026]本专利技术实施例中，通过特有的含油量差异较大两组油菜资源，在高油油菜 品种(ZY036和YN171)和低油油菜品种(51010和93275)间进行比较转录组 学分析，上述油菜品种均已在文献中进行公开，(Liu,J.,etal.,The BnGRF2 gene (GRF2
‑
like gene from Brassica napus)enhances seed oil production throughregulating cell number and plant photosynthesis.Journal of Experimental Botany, 2012.63(10):p.3727
‑
40.；Liu,J.,etal.,Genome
‑
wide screening and analysis ofimprinted genes in rapeseed(Brassica napus L.)endosperm.DNA Research,2018. 25(6):p.629
‑
640)，并承诺自申请日起20年内，向公众发放该材料。结果发现： 在发育35天的油菜胚胎内，BnaC09G0501900ZS、BnaA03G0066800ZS、 BnaA10G0203300ZS和BnaC03G0077600ZS基因在高油油菜种子内的表达量均 显著高于低油油菜，这四个基因为核苷酸序列同源性超过86％、
蛋白序列同源 性超过89％的同源基因，且经拟南芥数据库比对后发现，上述四条基因在拟南 芥中的同源基因为一个编码葡萄糖转运蛋白的PGLCT基因，因此将油菜中所述 基因命名为BnPGLCT
‑
like，同时实施例中以BnaC09G0501900ZS(简称 BnPGLCT)为例进行说明，但不能仅将其认定为本专利技术的全部保护范围。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控油菜种子含油量的基因，其特征在于，所述基因包括BnPGLCT和BnPGLCT的油菜同源基因；所述BnPGLCT的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述油菜同源基因的核苷酸序列与BnPGLCT具有至少86％的同源性。2.权利要求1所述基因编码的蛋白质。3.根据权利要求2所述蛋白质，其特征在于，基因BnPGLCT编码蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。4.权利要求1所述基因的扩增引物对，其特征在于，所述扩增引物对包括BnPGLCT
‑
F和BnPGLCT
‑
R，所述BnPGLCT
‑
F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述Bn...

【专利技术属性】
技术研发人员：华玮，刘念，刘静，郑明，王卉颖，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：