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BnACO1基因、蛋白及其在调控甘蓝型油菜株高中的应用制造技术

技术编号:44865798 阅读:11 留言:0更新日期:2025-04-08 00:09
本发明专利技术属于植物基因工程技术领域,具体涉及BnACO1基因、蛋白及其在调控甘蓝型油菜株高中的应用。本发明专利技术从甘蓝型油菜上卷叶突变体Bnuc1中分离得到株高相关基因BnACO1。亚细胞定位的结果表明BnACO1定位于细胞质和细胞膜。本发明专利技术构建了BnACO1过表达载体,转化甘蓝型油菜野生型中双11(ZS11)号。转基因阳性植株与对照ZS11相比,植株高度明显降低,叶片皱缩,开花期推迟5‑7天。本发明专利技术公开了BnACO1能够控制油菜植株高度,对于油菜的矮杆育种具有重要的利用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物基因工程,具体涉及bnaco1基因、蛋白及其在调控甘蓝型油菜株高中的应用。


技术介绍

1、甘蓝型油菜原产于我国,是我国重要的油料作物之一,油菜籽含油量高,一般在40%左右。株高是重要的农艺性状之一,也是优良株型形成的基础,与作物产量、光能利用效率以及机械化作业效率密切相关。当前,全国范围内广泛栽培的油菜品种以其高大的植株特征便于栽培管理,然而,这一特点也无形中引发了产量缩减及采收难度加大的问题。为了有效应对这些挑战,油菜育种专家积极投入,致力于培育出株高更为紧凑的甘蓝型油菜突变体。他们深入研究,旨在挖掘并利用矮化性状背后的关键基因资源,以期在油菜育种实践中实现这一性状的稳定遗传与应用。这一过程不仅有助于缓解因植株过高带来的产量损失,还能显著提升油菜田的机械化作业效率,从而降低生产成本,提高整体经济效益。

2、植物株高是一个复杂性状,受多个基因的共同调控。这些基因可能分布在不同的染色体上,通过数量性状位点(qtl)的形式影响株高。例如,小麦的株高性状受到多基因调控,其数量性状位点广泛分布在小麦的21条染色体上。株高降低不仅带来产量的提高,也使小麦抗倒伏和抗化肥能力提高,同时具有广泛的适应性和产量稳定性。苹果mdco31编码一个2og-fe(ii)-依赖性加氧酶,过表达该基因导致烟草生长减缓、节间缩短和株高降低等表型,证明了mdco31是控制苹果矮化生长的基因。随着分子生物学技术的发展,越来越多的控制植物株高的基因被克隆并进行功能验证。这些基因的发现为揭示植物株高的遗传机制提供了重要依据。

3、植物株高还受到多种激素的调控。已发现多种激素参与植物株高的调控,包括赤霉素、油菜素内酯、独角金内酯等。这些激素通过复杂的信号转导途径影响植物细胞的伸长和分裂,从而调控株高。矮杆材料的研究表明影响株高的植物激素主要包括赤霉素(gibberellin,ga)、油菜素内酯(brassinosteroid,br)和生长素(auxin,iaa)。

4、随着基因组学研究的不断深入,未来将有更多控制植物株高的新基因被发现和克隆。这些新基因的发现将为揭示植物株高的遗传机制提供新的视角和思路,并将有助于提高作物产量、增强抗逆性并推动农业可持续发展。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供bnaco1基因、蛋白及其在调控甘蓝型油菜株高中的应用,转基因植株变矮,分枝数减少,同时延迟花期。

2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供一种甘蓝型油菜bnaco1蛋白,所述甘蓝型油菜bnaco1蛋白包含以下(1)、(2)中任一所述的氨基酸序列:

4、(1)如seq id no.3所示的氨基酸序列;

5、(2)与seq id no.3所示氨基酸序列有90%以上同源性的序列。

6、本专利技术还提供一种甘蓝型油菜bnaco1基因,编码权利要求1所述甘蓝型油菜bnaco1蛋白,所述甘蓝型油菜bnaco1基因的全长基因组序列为以下(1)、(2)中任一所述的核苷酸序列:

7、(1)如seq id no.1所示的核苷酸序列;

8、(2)任一核苷酸序列与seq id no.1所示序列有90%以上同源性且编码如seq idno.3所示氨基酸序列的dna分子。

9、本专利技术还提供上述的蛋白或基因在调控甘蓝型油菜株高或开花期的应用。

10、本专利技术还提供一种调控甘蓝型油菜株高的方法,构建bnaco1过表达载体,获得甘蓝型油菜矮杆植株;所述bnaco1的全长基因组序列如seq id no.1所示;所述bnaco1的全长cdna序列如seq id no.2所示。

11、本专利技术还提供一种调控甘蓝型油菜开花期的方法,构建bnaco1过表达载体,获得甘蓝型油菜晚开花植株;所述bnaco1的全长基因组序列如seq id no.1所示;所述bnaco1的全长cdna序列如seq id no.2所示。

12、进一步的,所述bnaco1过表达载体由seq id no.2所示的序列插入pbi121载体的camv35s启动子和ocs终止子之间获得。

13、进一步的,包括以下步骤:将seq id no.2所示的序列插入pbi121载体的camv35s启动子和ocs终止子之间获得过表达载体,然后转化根癌农杆菌gv3101,获得的转基因工程菌转化甘蓝型油菜受体,筛选转化植株的后代。

14、进一步的,在基因克隆的上下游引物两端分别引入kpn i和bamh i两种酶的同源序列构成新的引物;

15、上游引物p7:5’-cgcggatccatggagaatcacacgaaa-3’;下游引物p8:5’-acgcgtcgactcatatttcttgattgtaaatg-3’。

16、进一步的,检测引物为:

17、上游引物p9:7’-gaggcttacgcagcaggtctca-3’;

18、下游引物p10:5’-tgaggcaatacatcagaatcag-3’。

19、进一步的,实时荧光定量pcr分析的引物序列为:

20、上游引物p11:5’-attactggcgttagcactt-3’;

21、下游引物p12:5’-tattcctttcgacggatc-3’。

22、本专利技术所述bnaco1定位于烟草叶肉细胞质和细胞膜。

23、本专利技术过表达bnaco1降低株高,分枝数减少,开花时间推迟5-7天。

24、本专利技术所述过表达bnaco1的方法是将来自于矮杆材料m176的bnaco1基因构建到pbi121过表达载体,然后转化甘蓝型油菜中双11号,筛选转基因阳性植株后即获得过表达bnaco1的甘蓝型油菜。

25、本专利技术所述植物过表达载体由seq id no.2所示的序列插入pbi121载体的camv35s启动子和ocs终止子之间获得。

26、本专利技术所述含植物过表达载体的根癌农杆菌为gv3101。

27、过表达bnaco1在降低甘蓝型油菜株高中的应用。

28、一种获得矮杆、晚开花的甘蓝型油菜的方法,包括如下步骤:将seq id no.2所示的序列插入pbi121载体的camv35s启动子和ocs终止子之间获得过表达bnaco1的载体,然后转化根癌农杆菌gv3101,获得的转基因工程菌转化甘蓝型油菜中双11号受体,筛选转基因植株即获得矮杆、晚开花的甘蓝型油菜。

29、优选的,所述甘蓝型油菜受体为甘蓝型油菜典型品种中双11号。

30、有益效果

31、本专利技术提供了bnaco1基因的全长基因组和cdna序列、蛋白序列等,并通过转化中双11号确认了bnaco1能够影响株高,转基因植株的株高从原来的173 cm降低到35 cm,降低了80%;茎粗从原来的22.7 cm增加到27.6 cm;全株角果数从原来的290本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种甘蓝型油菜BnACO1蛋白,其特征在于,所述甘蓝型油菜BnACO1蛋白包含以下(1)、(2)中任一所述的氨基酸序列:

2.一种甘蓝型油菜BnACO1基因,其特征在于,编码权利要求1所述甘蓝型油菜BnACO1蛋白,所述甘蓝型油菜BnACO1基因的全长基因组序列为以下(1)、(2)中任一所述的核苷酸序列:

3.权利要求1所述的蛋白或权利要求2所述的基因在调控甘蓝型油菜株高或开花期的应用。

4.一种调控甘蓝型油菜株高的方法,其特征在于,构建BnACO1过表达载体,获得甘蓝型油菜矮杆植株;所述BnACO1的全长基因组序列如SEQ ID No.1所示;所述BnACO1的全长cDNA序列如SEQ ID No.2所示。

5.一种调控甘蓝型油菜开花期的方法,其特征在于,构建BnACO1过表达载体,获得甘蓝型油菜晚开花植株;所述BnACO1的全长基因组序列如SEQ ID No.1所示;所述BnACO1的全长cDNA序列如SEQ ID No.2所示。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述BnACO1过表达载体由SEQ ID No.2所示的序列插入PBI121载体的CaMV35S启动子和OCS终止子之间获得。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:将SEQ ID No.2所示的序列插入PBI121载体的CaMV35S启动子和OCS终止子之间获得过表达载体,然后转化根癌农杆菌GV3101,获得的转基因工程菌转化甘蓝型油菜受体,筛选转化植株的后代。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在基因克隆的上下游引物两端分别引入Kpn I和BamH I两种酶的同源序列构成新的引物;

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,检测引物为:

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,实时荧光定量PCR分析的引物序列为:

...

【技术特征摘要】

1.一种甘蓝型油菜bnaco1蛋白,其特征在于,所述甘蓝型油菜bnaco1蛋白包含以下(1)、(2)中任一所述的氨基酸序列:

2.一种甘蓝型油菜bnaco1基因,其特征在于,编码权利要求1所述甘蓝型油菜bnaco1蛋白,所述甘蓝型油菜bnaco1基因的全长基因组序列为以下(1)、(2)中任一所述的核苷酸序列:

3.权利要求1所述的蛋白或权利要求2所述的基因在调控甘蓝型油菜株高或开花期的应用。

4.一种调控甘蓝型油菜株高的方法,其特征在于,构建bnaco1过表达载体,获得甘蓝型油菜矮杆植株;所述bnaco1的全长基因组序列如seq id no.1所示;所述bnaco1的全长cdna序列如seq id no.2所示。

5.一种调控甘蓝型油菜开花期的方法,其特征在于,构建bnaco1过表达载体,获得甘蓝型油菜晚开花植株;所述bnaco1的全长基因组序列如seq id no.1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:管荣展杨茂倪飞
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

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