【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物育种，具体地说，涉及一种从植物中钓取小肽用于实现不同种属植物间远缘杂交的方法。
技术介绍
1、农作物育种的一个重要手段是远缘杂交，即通过杂交手段将一些与农作物亲缘关系较远的物种中的重要农艺性状转入农作物中，如抗病、抗虫、高产、耐受干旱或高盐等。有多种方法可以达到远缘杂交的目的，其中一种方法是通过有性生殖来实现的，这种方法要克服物种间的多重生殖隔离障碍，其中首要困难是远缘物种的花粉(父本)在农作物(母本)的柱头上不能萌发生长，或农作物的花粉不能在远源物种柱头上萌发生长，因而无法完成后续的受精过程。
2、20世纪50年代苏联学者米丘林及米丘林学派的学者发现将母本植物的同种花粉与远缘物种花粉混合可以促进远缘杂交，在该技术中母本植物的同种花粉被称为蒙导花粉，这种同种花粉对异种花粉萌发的促进效应被称为蒙导效应。该效应被用于多种植物的远缘杂交育种实践，如杨属植物种间杂交、柳属亚属间杂交、十字花科种间杂交等。
3、但混合花粉技术的问题是会产生大量母本物种自身花粉完成受精作用的种子，给筛选由杂交产生的种子带来很大的困难。因此60年代科学家研发出多种使得母本花粉失去活性但仍保持其蒙导效应的方法，包括伽马辐射、甲醇等溶剂处理、提取花粉外壁蛋白及脂类和反复冻融等。其中伽马辐射是使用最为广泛的方法，这种方法是将蒙导花粉先经过离子辐射等方法处理后再使用，其可以抑制花粉中生殖核的有丝分裂，使得蒙导花粉失去授精能力。伽马辐射和反复冻融等方法需要同时保证两个条件，即雄配子失去受精能力但仍保持蒙导效应。这使得处理计量和时
4、因此，需要对远缘杂交技术进行进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种促进远缘植物杂交的新方法。
2、为了实现该目的，本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术公开了一种从植物中钓取肽的方法，所述肽具有促进植物远缘杂交的功能，所述方法包括：
4、(1)从在母本植物花粉和/或花粉管中表达的肽中，获取长度小于160个氨基酸、n端包含一段分泌信号肽且除所述分泌信号肽外的肽段包含4-16个半胱氨酸残基的所有肽，作为候选肽；
5、(2)分别检测步骤(1)中所获得的所有候选肽是否具有促进远缘杂交的功能，若有，则所述候选肽为目标肽。
6、本专利技术研究发现，在母本植物花粉或花粉管中表达的一类特定结构的肽可具有促进远缘杂交的功能，进而提出了从母本植物中通过特定筛选标准钓取上述肽的方法。
7、本专利技术中所指分泌信号肽的特征为本领域公知常识，具体为：信号肽序列可划分为n区，h区和c区，n区长度具有多样性，平均长度为5个氨基酸，特征为包含碱性氨基酸(如，精氨酸、赖氨酸)，带有正电荷；h区即疏水区，包含有7-15个疏水性氨基酸残基(如，亮氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸)；靠近信号肽蛋白酶切割位点的c区包含有5-6个氨基酸，包括极性较强的氨基酸残基(如，谷氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺)。
8、本专利技术候选肽中，半胱氨酸残基在除分泌信号肽外的肽段中的位置不限，不同家族候选肽中在除分泌信号肽外的肽段所含半胱氨酸残基的具体数目相同或不同。
9、远缘杂交指植物分类上不同种、属或亲缘关系更远的物种间的杂交。远缘植物指相对某一植物，在植物分类上不同种、属或亲缘关系更远的植物。
10、本专利技术步骤(2)的具体检测方法为：将每个所述候选肽的n端的分泌信号肽去除后分别施加在母本植物的柱头乳突细胞上，再以远缘植物的花粉授粉，观察所述候选肽是否具有促进所述远缘植物的花粉管穿过所述母本植物的柱头，实现远缘杂交的功能。
11、本专利技术中，所述母本植物是管粉受精植物，优选是自交亲和、具有干柱头的植物。
12、本专利技术所发现的识别机制中涉及的小肽和受体在陆生植物中广泛存在，这个机制介导的花粉管穿过柱头的过程也广泛存在，因此本专利技术所发现的方法可适用于管粉受精植物。
13、本领域技术人员可根据本专利技术上述钓取方法实现目标肽的获取，具体可将每一个按步骤(1)规则获得的候选肽的分泌肽段序列去除后进行人工合成，然后逐一进行效果验证。
14、但为了提升钓取效率，优选本专利技术方法在进行步骤(2)的检测之前，还包括确定所有候选肽的检测顺序的步骤，具体包括：
15、①根据所述母本植物的全基因组数据，分别构建每个所述候选肽所属基因家族的系统发生树；
16、②获取所有候选肽的表达量数据，将所有候选肽中在花粉中表达量最高的候选肽作为第一个候选肽，在步骤①构建的包含所述第一个候选肽的系统发生树上观察与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽是否在花粉和/或花粉管中表达，若与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽仅有一个且在花粉和/或花粉管中表达，则将该个与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽与所述第一个候选肽共同组成第一候选肽单系分支a；若与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽仅有一个且在花粉和花粉管中均不表达时，则仅将所述第一个候选肽作为首先进行步骤(2)检测的对象，并在包含所述第一个候选肽的系统发生树上或在步骤①构建的所有系统发生树中查找在花粉中表达量第二的候选肽作为第二个候选肽，按与对待所述第一个候选肽的方法进行处理；
17、若与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽有多个，当多个与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽中存在一个候选肽在花粉和花粉管中均不表达时，则仅将所述第一个候选肽作为首先进行步骤(2)检测的对象，并在包含所述第一个候选肽的系统发生树上或在步骤①构建的所有系统发生树中查找在花粉中表达量第二的候选肽作为第二个候选肽，按与对待所述第一个候选肽的方法进行处理；当多个与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽均在花粉和/或花粉管中表达时，则将所述多个与所述第一个候选肽亲缘关系最近的候选肽与所述第一个候选肽共同组成第一候选肽单系分支a；
18、若获得了第一候选肽单系分支a，则继续在步骤①构建的包含所述第一个候选肽的系统发生树上观察与所述第一候选肽单系分支a亲缘关系最近的候选肽是否在花粉和/或花粉管中表达，若与所述第一候选肽单系分支a亲缘关系最近的候选肽仅有一个且在花粉和/或花粉管中表达，则将该个与所述第一候选肽单系分支a亲缘关系最近的候选肽与所述第一候选肽单系分支a中的候选肽共同组成第一候选肽单系分支b；若与所述第一候选肽单系分支a亲缘关系最近的候选肽仅有一个且在花粉和花粉管中均不表达时，则将所述第一个候选肽单系分支a中的候选肽作为首先进行步骤(2)检测的对象，并在包含所述第一个候选肽的系统发生树上或在步骤①构建的所有系统发生树中查找在花粉中表达量第二的候选肽作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从植物中钓取肽的方法，其特征在于，所述肽具有促进植物远缘杂交的功能，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的具体检测方法为：将每个所述候选肽的N端的分泌信号肽去除后分别施加在母本植物的柱头乳突细胞上，再以远缘植物的花粉授粉，观察所述候选肽是否具有促进所述远缘植物的花粉管穿过所述母本植物的柱头，实现远缘杂交的功能；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在进行步骤(2)的检测之前，还包括确定所有候选肽的检测顺序的步骤，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定了所有候选肽的检测顺序后，先根据所有候选肽的检测顺序，对所有候选肽的功能进行分析筛选，之后再以筛选获得的候选肽进行步骤(2)的检测，功能分析方法具体包括：
5.一条肽，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的方法钓取得到。
6.一条肽，其特征在于，所述肽的氨基酸序列如SEQ ID No.1、SEQ ID No.14-19中任一序列所示。
7.权利要求5或6所述的肽在实现不同种或属植物远缘杂交中
8.一种实现不同种或属植物远缘杂交的方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述母本植物是管粉受精植物，优选是自交亲和、具有干柱头的植物；所述父本植物与所述母本植物的种或属不同；
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种从植物中钓取肽的方法，其特征在于，所述肽具有促进植物远缘杂交的功能，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的具体检测方法为：将每个所述候选肽的n端的分泌信号肽去除后分别施加在母本植物的柱头乳突细胞上，再以远缘植物的花粉授粉，观察所述候选肽是否具有促进所述远缘植物的花粉管穿过所述母本植物的柱头，实现远缘杂交的功能；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在进行步骤(2)的检测之前，还包括确定所有候选肽的检测顺序的步骤，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定了所有候选肽的检测顺序后，先根据所有候选肽的检测顺序，对所有候选肽的功能进行分析筛选，之后再以筛选获...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿礼嘉，钟声，顾红雅，兰子君，宋子菡，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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