[发明专利]一种杂交鹅掌楸LhWOX1基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种杂交鹅掌楸LhWOX1基因及其应用。 

背景技术

杂种鹅掌楸是我国著名林木育种家叶培忠教授利用分布在我国的中国马褂木（L.chinese（HEMSL.）Sarg）和分布在北美的北美鹅掌楸（L.tulipifera Linn.）通过人工杂交育成的种间杂种。杂种鹅掌楸不仅具有生长快、抗性强、材质好，而且其树形美观、花色美丽，是一种适用于庭园栽培、道路绿化、荒山荒地造林等多种用途的优良树种。目前杂交鹅掌楸主要通过人工杂交的有性繁殖及扦插、嫁接等传统方法进行繁殖。但杂交制种效率低、种子量少，F1代的种子发芽率很低，同时由于扦插生根难，而嫁接繁殖系数又低，很大程度上限制了优良杂种的快速繁殖和利用，因此以传统的繁殖方式育苗，速度缓慢，优良种苗数量远远供不应求。陈金慧等利用固体培养基培养杂交鹅掌楸未成熟胚成功诱导了杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生取得了重大进展，并成功进入工厂化生产育苗，在很大程度上缓解了这一供需矛盾。在后续研究中李婷婷、吴淳等建立了杂交鹅掌楸悬浮培养体系，并且通过物理筛选等技术实现体胚的高频同步化发生，同步化调控后的细胞能够依次经过球形胚、心形胚、鱼雷胚、子叶胚时期最后萌发成苗。这样为分子机理研究提供大量发育同步化的材料，方便体胚发生的机理研究。 

在模式植物拟南芥中有14个WOX（WUSCHEL-related homeobox）类同源异型盒基因，这些基因编码的蛋白在同源异型结构域的下游还有一个由8个氨基酸（TLPLFPMH）组成的保守的WUS-box结构域。另外，到目前为止，还没有在植物以外的物种中发现类似基因，因此WOX基因是植物所特有的一类转录因子基因。研究表明植物所特有的WOX类转录因子在顶端发育中起着非常重要的作用。 

在拟南芥中的研究发现，WOX1基因是SAM发育所必需的报告基因。在拟南芥过表达的突变体wox1-D中，叶片会变的更小、更深绿色，并且抑制花粉囊的裂开而导致雄性不育。通过分析WOX1基因启动子的GUS染色以及荧光实时定量PCR，发现WOX1也在新形成的叶片和柱头中表达。在wox1-D中，过表达的WOX1很可能是通过减小了茎尖组织的大小导致了植株的矮小。分子生物学方面的研究验证了WOX1基因与干细胞marker基因CLV3是一种负反馈调节。研究结果表明WOX1在拟南芥的组织发育中起到了重要角色，很可能是通过SAMDC的活性和多聚胺的内稳态，或者是通过CLV3的表达来实现。WOX1基因可能与器官的次生发育相关。 

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种杂交鹅掌楸LhWOX1基因。本发明的另一目的是提供杂交鹅掌楸LhWOX1基因在杂种鹅掌楸育种中的应用。 

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种杂交鹅掌楸LhWOX1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的杂交鹅掌楸LhWOX1基因的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。 

所述的杂交鹅掌楸LhWOX1基因在杂交鹅掌楸育种中的应用。 

所述的杂交鹅掌楸LhWOX1基因的表达载体。 

所述的杂交鹅掌楸LhWOX1基因的表达细胞。 

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点有：LhWOX1基因是SAM发育所必需的报告基因。在SAM的生长发育中，LhWOX1起到了非常重要作用，它与干细胞marker基因CLV3形成了负反馈调节。在杂交鹅掌楸LhWOX1基因过表达的T1代植株中，干细胞的数量增加并存在进一步分化。这对于干细胞以及胚胎发育的研究都具有重要意义。在杂交鹅掌楸的LhWOX1基因过量表达的T1代植株中，植株的主茎发生了不同程度的螺旋化，说明LhWOX1参与维管组织的发育调控网络。可见，杂交鹅掌楸的LhWOX1基因在杂种鹅掌楸育种中将具有广泛的应用。 

附图说明

图1是杂交鹅掌楸侧芽总RNA的1%琼脂糖凝胶电泳图； 

图2是PCR产物1%琼脂糖凝胶电泳图；