[发明专利]一种与植物育性相关蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，尤其涉及一种与植物育性相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

植物雄性不育，即由于植物花组织中雄蕊发育缺陷而引起的雄性不育。雄性不育关键基因的克隆对当前农业的生产应用有着非常重要的意义。雄性不育可以用于构建杂交种的母本自交系。在育种过程中，不育的母本自交系与可育的父本自交系杂交后可以得到高产优质的杂交种。当前育种过程中用到的是不育系、保持系和恢复系。保持系用于与不育系杂交，产生新的不育系作为母本自交系用于制种。而且目前生产中用到的不育系多为稳定遗传的不育基因所引起。传统的三系配套需要三个系，因此工作量大，制种相对繁琐。可调节不育基因的发现将有助于完善育种配套系统，实现两系配套。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)是现代国际和国内进行植株生物学研究的模式植物。拟南芥属被子植物门，双子叶植物纲，十字花科。拟南芥作为模式植物广泛用于研究的主要优点有：植株小(高30cm左右)；世代时间短(大约2个月)；结子多(每棵植物可产约5000粒种子以上)；基因组小(5条染色体，小于1亿个碱基对，约24000个基因)；生活力强(用普通培养基就可作人工培养)。对拟南芥基因功能的深入研究将有助于作物性状的遗传改良。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种与植物育性相关蛋白及其编码基因。

本发明提供的蛋白质，命名为MYB21CDS，来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下1)或2)的蛋白质：

1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

2)将序列2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物育性相关的由1)衍生的蛋白质。

上述序列2由226个氨基酸组成。

所述一个或数几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

所述蛋白质的编码基因也是本发明保护的范围。

所述编码基因为如下1)、2)或3)的所示的基因：

1)序列表中序列1所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA分子杂交且编码与植物育性相关蛋白的DNA分子；

3)与1)限定的DNA序列至少具有90％同源性且编码与植物育性相关蛋白的DNA分子。

序列表中的序列1所示的DNA由681个脱氧核糖核苷酸组成。含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。

所述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下杂交并洗膜。

含有所述编码基因的重组载体、转基因细胞系、重组菌或表达盒也是本发明保护的范围。

所述重组载体为将所述编码基因插入载体pCambia 1301的XbaI和SacI识别位点得到的重组载体。

本发明的另一个目的是提供一种培育雄性不育的转基因植物的方法。

本发明提供的方法，是将所述的编码基因导入目的植物得到雄性不育的转基因植物。

所述雄性不育的转基因植物为下述3种中的至少一种：

1)所述转基因植物的花丝长度小于所述目的植物；

2)所述转基因植物的花粉囊不开裂，不能释放出花粉；

3)所述转基因植物的育性低于所述目的植物。

所述转基因植物的育性低于所述目的植物为所述转基因植物枝条上结种子的角果占枝条上总角果数的百分含量小于所述目的植物枝条上结种子的角果占枝条上总角果数的百分含量。

所述编码基因是所述重组载体导入所述目的植物中。

所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物，所述双子叶植物优选为拟南芥。

重组表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物。

本发明的实验证明，本发明提供了一个基因MYB21CDS，该基因经过超表达后导致植物雄性不育。本发明有助于促进人们对拟南芥发育生长的研究，且为植作物遗传改造和育种提供了一条经济、快速、有效的途径。本发明在农业领域具有广阔的应用空间和市场前景，可以将该基因诱导超表达用于产生不育系在农林花卉领域广泛应用。

附图说明

图1为MYB21CDS超表达载体构建的图谱

图2为转MYB21CDS植株的RT-PCR检测及表型图

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。