本申请公开了一种生菜产量调控基因LOC111907799、其编码蛋白、表达载体及其应用；本申请对生菜基因LOC111907799进行CRISPR/Cas9敲除，明确了该基因对生菜叶片数、叶片大小、株高等性状表现的影响；验证了其对生菜产量的提高作用；从而为利用LOC111907799基因提高生菜产量提供了坚实的技术支撑。高生菜产量提供了坚实的技术支撑。高生菜产量提供了坚实的技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
生菜产量调控基因LOC111907799、其编码蛋白、表达载体及其应用
[0001]本专利技术申请涉及生物基因工程
，具体涉及一种生菜产量调控基因LOC111907799、其编码蛋白、表达载体及其应用。
技术介绍
[0002]生菜（Lactuca sativa L. var. ramosa Hort）为菊科莴苣属一年生或二年草本植物，其是人们喜食且常见的蔬菜，需求量极大，市场前景广阔。
[0003]生菜的生物产量构成因子主要包括株高、叶面积、叶片数、叶片大小、株径等；近年来随着基因组学和分子生物学技术的不断发展，一些研究已经鉴定出一些与生菜产量相关的基因，如LsAP2、LsMYB、LsNAC、LsWRKY等。这些基因可能参与了生菜产量的调控过程，为生菜产量的遗传改良提供了新的基因资源。但生菜的产量性状是由多个基因控制的复杂性状，当前对生菜产量基因的研究还相对较少，目前获得的功能基因对全面阐明产量形成的分子机制仍十分有限。因此，需进一步挖掘更多的生菜生物产量相关性状的基因并解析其利用途径，从而丰富产量形成的遗传基础，并为生菜新品种选育提供优良的基因资源。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0005]专利技术人在生菜中确定了与玉米基因KWE2同源的基因LOC111907799，并创制相应的敲除突变进而明确了其在辣椒叶片数及其大小性状上的表现和对辣椒产量的调控作用，从而为利用LOC111907799基因提高生菜产量奠定了坚实的技术基础。
[0006]本申请的目的之一在于提供一种生菜产量调控基因LOC111907799，其核苷酸序列为下组中的至少一种：（1）如SEQ ID NO.1所示；（2）在SEQ ID NO.1的基础之上经过一至数个碱基替换和/或一至数个碱基的插入和/或缺失以及大片段的核苷酸序列插入/缺失/移位/倒位所形成的能影响产量相关性状表型的DNA分子。
[0007]本申请公开的另一个方面，提供一种生菜产量调控基因LOC111907799的编码蛋白，其氨基酸序列为下组中的至少一种：（1）由SEQ ID NO.1所编码的氨基酸序列组成的蛋白质；（2）如SEQ ID NO.2所示；（3）由SEQ ID NO.2经过一个或数个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有影响产量相关性状的蛋白质。
[0008]本申请公开的第三个方面，提供一种含所述生菜产量调控基因LOC111907799的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或者重组菌。
[0009]本申请公开的第四个方面，提供一种鉴定生菜调控基因LOC111907799突变的引物对，其序列如下：JLS4080
‑
A1
‑
F1 5
’‑
TCCAGCTTACTTTTTATTTGAGCAC
‑ꢀ3’
，JLS4080
‑
A1
‑
R1 5
’‑
GGTTGCAAACGACAAGCGAT
‑ꢀ3’
。
[0010]本申请公开的第五个方面，将所述生菜产量调控基因LOC111907799、所述引物应用在生菜产量性状改良及优势品种/品系选育当中。
[0011]例如，沉默/下调表达所述生菜产量调控基因LOC111907799，以增加生菜的叶面积、叶片数、株高或/和株径。构建生菜产量调控基因LOC111907799的敲除载体或沉默载体并转化植物，培养并筛选出对应的纯合突变体，并进行杂交育种。
[0012]本申请可转化的植物可以是单子叶和双子叶植物，包括但不限于生菜、油菜、向日葵、高粱、玉米、小麦、大麦、黑麦、棉花、甘薯、马铃薯、大豆、豌豆、苜蓿、柳枝稷、拟南芥属等。
[0013]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：1.对生菜产量调控基因LOC111907799进行CRISPR/Cas9敲除，获得纯合的CRISPR
‑
Cas9突变体，明确了LOC111907799基因对生菜的叶面积、叶片数、株高或/和株径等性状表现的影响；确证了其对生菜生物产量的调控作用；从而为利用LOC111907799基因提高生菜产量提供了技术支撑。
[0014]2.利用本申请公开的基因及方法，可方便生菜、玉米、小麦等农作物高产育种材料创制，缩短农作物新品种的选育周期，降低选育成本，提高育种效率。
附图说明
[0015]图1为本申请实施实例中生菜LOC111907799基因的进化分析树；邻接法构建系统进化树，每个分支上的数值代表1000次模拟运算中的支持度，比例尺为每个位点的平均氨基酸替代数。
[0016]图2为本申请实施实例中 生菜LOC111907799基因编辑骨架载体示意图。
[0017]图3为本专利技术实施实例中生菜LOC111907799编辑的中间模板载体示意图。
[0018]图4为本申请实施实例中生菜LOC111907799双靶标的构建片段PCR电泳示意图。
[0019]图5为本申请实施实例中生菜LOC111907799基因编辑的终载体示意图。
[0020]图6为本申请实施实例中生菜LOC111907799基因编辑终载体的检测示意图。
[0021]图7为本申请实施实例中生菜LOC111907799基因编辑苗的阳性筛选过程示意图。
[0022]图8为本申请实施实例中生菜的表型性状对比图，其中，左图为LOC111907799基因的敲除系，右图为转基因对照株。
具体实施方式
[0023]相关术语定义及说明：术语“生菜生物量调控基因”指一段具有编码蛋白能力的核苷酸序列，该序列特异编码具有调控生物产量功能的蛋白活性多肽。
[0024]所述“生菜产量调控基因”，还包括能编码具有天然的调控生物产量的基因KWE2相
同功能蛋白的、开放阅读框序列的变异形式；这些变异形式包括但并不限于：一个或多个核苷酸的缺失、插入和/或取代，以及5
’
或3
’
端添加几个（通常为60个以内，较佳的为30个以内，更佳的为10个以内，最佳的为5个以内）的核苷酸。
[0025]所述“生菜产量调控基因”，还包括能翻译一类具备调控生菜株高、叶面积、叶片数、叶片大小、株径和生物产量功能的氨基酸序列，如SEQ ID NO.2的氨基酸序列。该类氨基酸序列还包括具有天然调控生菜生物产量蛋白相同功能的变异形式。这些变异形式包括但并不限于：1个或几个氨基酸的缺失、插入和/或取代，以及C末端和/或N末端添加1个或几个（通常为20个以内，较佳的为10个以内，更佳的为5个以内）的氨基酸。在本领域中，用性能相近或相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能；在C末端和/或N末端添加一个或数个氨基酸通常也不会改变蛋白质的功能。
[0026]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生菜产量调控基因LOC111907799，其核苷酸序列为下组中的至少一种：（1）如SEQ ID NO.1所示；（2）在SEQ ID NO.1的基础之上经过一至数个碱基替换和/或一至数个碱基的插入和/或缺失以及大片段的核苷酸序列插入/缺失/移位/倒位所形成的能影响产量相关性状表型的DNA分子。2.一种生菜产量调控基因LOC111907799的编码蛋白，其氨基酸序列为下组中的至少一种：（1）由SEQ ID NO.1所编码的氨基酸序列组成的蛋白质；（2）如SEQ ID NO.2所示；（3）由SEQ ID NO.2经过一个或数个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有影响产量相关性状的蛋白质。3.一种含有权利要求1所述生菜产量调控基因LOC111907799的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或者重组菌。4.一种鉴定生菜调控基因LOC111907799突变的引物对，其序列如下：JLS4080
‑
A1
‑
F1 5
’‑
TCCAGCTTA...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤继华，付志远，杨慧丽，陈永强，张雪海，丁冬，高晶晶，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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