本发明专利技术属于植物基因工程技术领域,具体为一种拟南芥TCP家族转录因子及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的TCP8蛋白,来源于拟南芥,名称为AtTCP8,其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。拟南芥TCP8转录因子的编码基因的核苷酸序列为SEQIDNO:1所示序列,或者为编码SEQIDNO:2氨基酸序列的多核苷酸序列。本发明专利技术的基因可用于拟南芥调控开花分子机制的研究,并可用于调控植物开花进程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程
,具体涉及一种拟南芥TCP家族转录因子及其 编码基因与应用。
技术介绍
开花是高等植物从营养生长向生殖生长转化的重要发育阶段,这一过程是受植物 内部发育信号与外界环境共同决定的,它不仅是植物个体发育过程中极其重要的一个环 节,对于物种的繁衍与进化也同样至关重要。对于农业生产,农作物开花时间的适宜性与一 致性直接影响到农产品的产量与质量。过早、过晚的开花或者雌雄花期不遇都将导致农业 生产的减产,同时花期不遇也对制种过程中种子质量的保障构成巨大的威胁。另外,植物开 花的调控对园林花卉生产也有着重要的意义。因此,从模式植物拟南芥入手,了解调控植物 开花的分子机制,获得宝贵的基因资源;培育具有合适花期的农作物及调控植物的开花具 有重要的现实和战略意义。通过对模式植物拟南芥的生理学与遗传学研究,目前认为调控拟南芥开花至少存 在四个途径光周期途径、赤霉素途径、自主途径和春化作用途径。这四条途径相对独立却 又相互差错,许多基因间存在调控与反馈关系,如促进开花的整合子SOCI和FT,都同时受 到多条途径的调控。这些交错最终形成复杂的网络,使得植物能综合内部发育与外界环境 信号,实现对开花时间的精密调控(曾群等,遗传,28 (8) :1031-1036,2006)。TCP家族转录因子是植物古老而特有的转录因子家族,然而对它的认识研究却刚 刚起步。1999年,Cubes根据玉米基因TBI、金鱼草基因CYC和水稻基因PCFs所拥有共同 的保守domain,第一次提出TCP家族的概念。早期的研究发现TCP家族基因广泛参与调控 植物的生长发育,如TBl参与抑制侧芽伸长;CYC参与花的对称性建立;PCF亚家族在分生 组织调控细胞周期中有重要作用(雷娟等,分子植物育种,2005年,第3卷,第1期,第31-35 页)。对拟南芥基因组分析显示拟南芥共有24个潜在的TCP家族转录因子,可分为TCP-C 和TCP-P两个亚家族。近年来随着研究的深入,人们对TCP家族的作用有了更多的认识,如 AtTCPl可以调控油菜素内酯的合成;AtTCP4可以调控甲基茉莉酸的合成;AtTCPH在种子 胚的萌发过程中有重要作用。目前对AtTCPS的研究基本上是一片空白,对于TCP家族调控植物开花的研究也为 数不多,大多仅停留在生理观察阶段,人们对其遗传和分子机制也几乎一无所知。因此借助 拟南芥模式生物,挖掘TCP家族中调控开花的重要基因资源,并应用到农作物性状改良上 具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种拟南芥TCP家族转录因子AtTCPS及其编码基因,并提供 该编码基因的应用。本专利技术所提供的拟南芥TCP家族转录因子AtTCPS,是具有SEQ ID NO. 2所示氨基酸残基序列的蛋白质,或者是将SEQ ID NO. 2所示的氨基酸残基序列经过一个或几个氨 基酸残基的取代、缺失或添加具有与SEQ ID NO. 2所示的氨基酸残基序列相同活性的由 SEQ ID NO. 2衍生的蛋白质。拟南芥TCP家族转录因子AtTCPS的编码基因,是下列核苷酸之一1)SEQ ID NO. 1所示的DNA序列;2)编码SEQID NO. 2所示氨基酸序列的多核苷酸。SEQ ID NO. 1由1630个碱基组成,该基因的读码框为自5,端第129位至1334位 碱基;SEQ ID N0. 2由401个氨基酸残基组成。本专利技术还包括上述基因的表达载体和细胞系。本专利技术的基因可用于拟南芥调控开花分子机制的研究,并用于调控植物开花进 程。附图说明图1为AtTCPS全长扩增产物凝胶电泳图谱。图2为AtTCP8和部分拟南芥TCP家族转录因子TCP domain同源性分析。图3为AtTCPS和其它拟南芥TCP家族转录因子系统发生树。图4为长日照生长45天野生型拟南芥和转基因植株抽苔表型。图5为野生型拟南芥和转基因株系AtTCPS表达水平检测。图6为抽苔达2cm时野生型拟南芥和转基因植株莲座叶片数统计。具体实施例方式实施例1、拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8编码基因的获得。1. 1拟南芥材料准备取在16h L/8h D光照,23°C条件下培养30天拟南芥Col-O的花分生组织、花序分生 组织和幼嫩的花苞。1.2 RNA 提取取拟南芥材料约0. lg。液氮充分研磨后,转移到1. 5ml离心管,加Iml TRIZoI# ( irwitrogen公司),混勻后,室温放置15分钟,加0. 2ml氯仿异戊醇 (24:1),剧烈摇动15秒后室温放置5分钟,13000rpm, 4°C离心15分钟。取上清液并加入等 体积异丙醇,小心混勻,室温放置15分钟,13000rpm, 4°C离心15分钟。70%乙醇洗涤沉淀, 室温干燥15分钟。溶解于适量的经0. 1% DEPC处理过的ddH20水中,贮存于_80°C备用。1. 3 cDNA第一链合成和反转录PCR采用上海申能博彩生物技术公司(SHBC)的cDNA第一链合成试剂盒,按照操作指 南将总RNA反转录成cDNA。反应体系和反应条件分别为2μ g制备的总RNA,0. 5μ 1 Rnase inhibitor,加 DEPC 处理过的去离子水至 8. 5 μ 1,2 μ 1 的 Oligo (dT) 18 primer. 65°C,5min,室温放置 lOmin,13000rpm 简短离心5s。再依次加入4μ1 5XFirst-Strand buffer,0.5 μ 1 RNase Inhibitor,2 μ 1 IOOmM DTT, 2μ 1 dNTP, 1 μ 1 MMLV Reverse Transcriptase ο小心混勻;37°C反转录1小时,90°C 5分钟;冰上冷却;13000rpm短暂离 心5秒钟,存放于-20°C待用。1.4 AtTCP8全序列的获得根据 TAIR (http://www. arabidopsis. org/)上提供的 AtTCP8 全长 CDS 序列,设计了 两条引物 AtTCP80E-S(5,ATAGAGCTCATGGATCTCTCCGACATCCGAAACA 3,)和 AtTCP80E_A (5, ATACTGCAGTCACTCAGAGCTATTTGAGTTCTCC 3,)(SEQ ID NO. 3)作为 PCR 反应的引物。PCR 反应体系为50μ 1,反应条件为94°C预变性5min,94°C变性40s,55°C复性40s,72°C延伸 70s,循环38次。72°C充分延伸5min。将所得的PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳分离获得一 段约1200bp的片断,如图1所示。回收并且通过TA克隆至TAKARA pMD_19_T载体后,由上 海英骏公司测序,获得AtTCPS全序列,获得的全序列和TAIR上公布的序列完全一致。实施例2 拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8功能分析。2. 1序列比较分析用Genedoc软件分析了 AtTCPS与其他拟南芥TCP家族蛋白的同源性。分析结果表明 AtTCP8具有典型保守的TCP domain,如图2所示,图中显示的是TCP domain,加黑部分是一 致性的氨基酸序列。使用MEGA软件建立了 AtTCPS同其他拟南芥TCP家族蛋白的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种拟南芥TCP家族转录因子,其特征在于是SEQ ID NO.2所示氨基酸残基序列的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种拟南芥TCP家族转录因子,其特征在于是SEQ ID NO. 2所示氨基酸残基序列的 蛋白质。2.拟南芥转录因子AtTCPS编码基因,其特征在于其DNA序列为SEQID NO. 1所示序 列,或者为编码SEQ ID NO. 2所示氨基酸序列的多核苷酸序列。3.根据权利要求2所述的基因,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒯本科,王晓彦,魏强,余进,梁宁菁,
申请(专利权)人:复旦大学,
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]
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