【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物育种与基因工程。更具体地，涉及类黄酮代谢途径网络关键调控基因gmchr1在拟南芥中的应用。
技术介绍
1、磷是植物生长发育必需的营养元素之一，也是生物大分子的重要组成部分，例如核酸，脂质和蛋白质等。低磷是世界范围内限制植物生长和生产的重要因素之一。我国南方土壤多为酸性土壤，施用的磷肥容易被土壤颗粒固定形成作物无法利用的有机磷或难溶性无机磷。培育磷效率高的作物品种是我国可持续农业发展的必然要求，这反过来需要进一步了解植物适应低磷胁迫的形态、生理和分子机制。
2、为适应土壤中的低磷胁迫，植物进化出一系列响应低磷胁迫的精准实用的策略来提高磷的吸收效率和利用效率：如改变植物根系形态构型，包括侧根和根毛数量的增加以及主根生长的减少，使根系在表层土壤的分布增多，进而有效地扩大根系与表层土壤的接触面积。植物获取磷通常依赖于根系最有效地挖掘土壤的能力，根系在提高作物磷吸收效率方面起着关键作用。低磷胁迫下，植物根系形态构型普遍发生变化，如促进不定根与侧根的形成，增加根毛的长度与密度，提高根冠比，形成浅根结构等。土壤中磷分布不平衡，磷含量随着土壤深度的增加而降低，“浅根型”植物更有利于根系吸收磷。
3、生长素是侧根形成的关键调控因子，在侧根起始和发育过程中扮演重要角色。在根系研究中，类黄酮化合物被认为是根系分泌物的重要成分，与激素相互作用参与根系向光反应和生长发育过程。查尔酮还原酶(chalcone reductase，chr)是类黄酮生物合成的关键酶之一。在大豆中，chr是大豆苷元合成途径中必需的关键酶之
技术实现思路
1、本专利技术提供类黄酮代谢途径网络关键调控基因gmchr1在拟南芥中的应用。
2、本专利技术的第一个目的是提gmchr1基因在拟南芥中的应用。
3、本专利技术的第二个目的是提供促进gmchr1基因表达的制剂的应用。
4、本专利技术的第三个目的是提供一种提高拟南芥根系生长素和/或磷含量的方法。
5、本专利技术的第四个目的是提供一种促进拟南芥生长的方法。
6、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
7、本专利技术公开了大豆类黄酮代谢途径网络关键调控基因gmchr1在拟南芥中的新应用，gmchr1基因的核苷酸序列如seq id no:1所示，编码的蛋白质的氨基酸序列如seq idno:2所示。研究显示gmchr1基因在大豆根中的表达量受低磷胁迫显著上调表达，而低磷胁迫增强gmchr1基因在拟南芥根系中的表达，gmchr1基因影响拟南芥根系响应低磷胁迫。通过转基因植株的构建，在拟南芥中超量表达gmchr1基因能促进拟南芥的生长，显著提高正常磷条件及低磷条件下转基因拟南芥的生物量、总根长和全磷含量；同时，超量表达gmchr1基因正向调控拟南芥根系生长素的合成，并提高生长素含量，gmchr1通过减少黄酮醇在转基因拟南芥根尖中的累积，从而增强转基因拟南芥根尖生长素的累积，对提高拟南芥的生长和磷效率具有重要作用。
8、因此，本专利技术提供gmchr1基因的以下应用：
9、gmchr1基因在正向调控拟南芥根系生长素的合成和/或提高拟南芥根系磷含量中的应用。
10、gmchr1基因在促进拟南芥生长，或在低磷胁迫下促进拟南芥生长中的应用。
11、gmchr1基因在构建高磷含量和/或高生长素含量的拟南芥转基因材料中的应用。
12、gmchr1基因在拟南芥耐低磷胁迫育种中的应用。
13、gmchr1基因在提高拟南芥根系生长素含量，或在制备提高拟南芥根系生长素含量的产品中的应用。
14、本专利技术提供促进gmchr1基因表达的制剂在促进拟南芥生长，或在低磷胁迫下促进拟南芥生长中的应用。
15、本专利技术提供促进gmchr1基因表达的制剂在制备促进拟南芥生长的产品中的应用。
16、本专利技术提供促进gmchr1基因表达的制剂在提高拟南芥根系生长素和/或磷含量，或在制备提高拟南芥根系生长素和/或磷含量的产品中的应用。
17、优选地，此处所述促进gmchr1基因表达的制剂包括但不限于酶激活剂、化合物促进剂、质粒、表达载体等。
18、更优选地，含有gmchr1基因的表达载体，可用于现有的植物表达载体构建含有基因gmchr1的重组表达载体。所述植物表达载体包括如超量表达载体或其它衍生植物表达载体。
19、本专利技术提供一种提高拟南芥根系生长素和/或磷含量的方法，在拟南芥中过表达gmchr1基因，或将促进gmchr1基因表达的制剂转入植物体内，以此提高拟南芥根系生长素和/或磷含量。
20、另外，本发还提供一种促进拟南芥生长的方法，通过在拟南芥中过表达gmchr1基因，以此促进拟南芥生长。
21、本专利技术具有以下有益效果：
22、本专利技术公开了大豆类黄酮代谢途径网络关键调控基因gmchr1在拟南芥中的新应用。gmchr1基因的核苷酸序列如seq id no:1所示，编码的蛋白质的氨基酸序列如seq idno:2所示。研究显示gmchr1基因在大豆根中的表达量受低磷胁迫显著上调表达，而低磷胁迫增强gmchr1基因在拟南芥根系中的表达，显示gmchr1基因影响拟南芥根系响应低磷胁迫。通过转基因植株的构建，在拟南芥中超量表达gmchr1基因能促进拟南芥的生长，显著提高正常磷及低磷条件下转基因拟南芥的生物量、总根长和全磷含量；同时，超量表达gmchr1基因正向调控拟南芥根系生长素的合成，并提高生长素含量，gmchr1通过减少黄酮醇在转基因拟南芥根尖中的累积，从而增强转基因拟南芥根尖生长素的累积，对提高拟南芥的生长和磷效率具有重要作用。
23、本专利技术研究显示gmchr1基因对拟南芥生长和全磷含量有显著的影响，这对阐明chr基因在拟南芥适应低磷胁迫调控的生物学功能有着重要意义，可通过转基因技术调控植物对土壤低磷胁迫的适应能力。
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1.如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因在正调控拟南芥根系生长素的合成和/或提高拟南芥根系磷含量中的应用。
2.如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因在促进拟南芥生长，或在低磷胁迫下促进拟南芥生长中的应用。
3.如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因在构建高磷含量和/或高生长素含量的拟南芥转基因材料中的应用。
4.如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因在拟南芥耐低磷胁迫育种中的应用。
5.如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因在提高拟南芥根系生长素含量，或在制备提高拟南芥根系生长素含量的产品中的应用。
6.促进如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因表达的制剂在促进拟南芥生长，或在低磷胁迫下促进拟南芥生长中的应用。
7.促进如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因表达的制剂在制备促进拟南芥生长的产品中的应用。
8.促进如SEQ ID NO.1所示GmCHR1基因表达的制剂在提高拟南芥根系生长素和/或磷含量，或在制备提高拟南芥根系生长素和/或磷含量的产品中的应
9.一种提高拟南芥根系生长素和/或磷含量的方法，其特征在于，在拟南芥中过表达GmCHR1基因，或将促进GmCHR1基因表达的制剂转入植物体内，以此提高拟南芥根系生长素和/或磷含量。
10.一种促进拟南芥生长的方法，其特征在于，通过在拟南芥中过表达GmCHR1基因，以此促进拟南芥生长。
...【技术特征摘要】
1.如seq id no.1所示gmchr1基因在正调控拟南芥根系生长素的合成和/或提高拟南芥根系磷含量中的应用。
2.如seq id no.1所示gmchr1基因在促进拟南芥生长，或在低磷胁迫下促进拟南芥生长中的应用。
3.如seq id no.1所示gmchr1基因在构建高磷含量和/或高生长素含量的拟南芥转基因材料中的应用。
4.如seq id no.1所示gmchr1基因在拟南芥耐低磷胁迫育种中的应用。
5.如seq id no.1所示gmchr1基因在提高拟南芥根系生长素含量，或在制备提高拟南芥根系生长素含量的产品中的应用。
6.促进如seq id no.1所示gmchr1基因表...
【专利技术属性】
技术研发人员：田江，张颖荷，张泽宇，莫小惠，梁翠月，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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