[发明专利]一种调控杨树生长发育的生长素响应因子基因PeARF17.1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，具体涉及一种调控杨树生长发育的生长素响应因子基因PeARF17.1及其应用。

背景技术

杨树是我国重要的速生工业用材树种和绿化造林树种，加快杨树育种的应用基础研究具有紧迫性和必要性。据第七次全国森林资源清查统计，截止2008年底，我国杨树人工林总面积已超过700万公顷，居世界第一，杨树木材产量占全国木材总量的30%左右。目前国内外杨树育种的发展趋势主要表现在两个方面，一方面继续以常规育种为主，不断完善育种技术，由过去的单一追求产量为育种目标发展到与工业用材相结合的生长、材性、干形、资源利用等多性状联合改良为目标的定向育种；另一方面加快生物技术在杨树育种中的应用，发展分子育种技术体系。

生长素调节植物生长发育的各个阶段。生长素响应因子（Auxin response factor, ARF）在生长素信号转导中起着转录“开关”作用，调控生长素响应基因的表达，促进或抑制植物的生长发育和形态建成。ARF转录因子，通过识别并结合生长素响应基因启动子区域的TGTCTC生长素响应元件（AuxRE）来激活或抑制该基因的表达。同其它转录因子一样，ARF具有一些特定结构域，一般包括氨基端DNA结合域（DBD）、中间激活区（AD）或抑制区（RD）及羧基末端的二聚体功能域（CTD），其中CTD区域可与Auxin/IAA形成二聚体，抑制生长素响应基因表达。

ARF转录因子在植物体内以家族的形式存在, 并且物种之间的ARF基因存在一定的同源性。当前，有关ARF基因家族功能的阐释主要来自于对拟南芥、水稻和玉米等草本植物的研究，加之ARF基因家族成员之间存在功能冗余现象，因此并不是所有的ARF基因功能都能得到很好的解析，而且草本植物中的ARF基因家族分支不能完全代表高等植物中所有ARF的功能和特征，所以在多年生木本植物中对ARF家族进行研究将有助于人们深入认识和理解ARF基因家族及其生长素信号在植物生长发育过程中的调控模式。

目前，在杨树中尚未有ARF基因家族克隆和功能研究的相关报道。克隆和开发利用这些基因资源，不仅有助于阐明林木生长发育的分子调节机制，而且还能促进林木分子育种进程，对农、林与园艺业的发展具有不可估量的价值。

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调控杨树生长发育的生长素响应因子基因PeARF17.1。本发明的另一目的是提供一种杨树生长素响应因子基因PeARF17.1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：

一种调控杨树生长发育的生长素响应因子基因PeARF17.1，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

含有所述的杨树生长素响应因子基因PeARF17.1的载体。所述载体在PeARF17.1基因的5’端组装组成型强表达启动子P35S。所述载体在PeARF17.1基因的3’端组装有强终止子NOS。所述载体组装HPT基因表达盒，作为转基因杨树的筛选标记，可以用潮霉素进行转基因杨树的筛选。所述载体组装有能促使组装于其间的PeARF17.1基因表达框架和筛选标记基因HPT整合至杨树受体细胞染色体中的LB和RB序列。

含有所述的杨树生长素响应因子基因PeARF17.1的宿主细胞。

所述的杨树生长素响应因子基因PeARF17.1在调控杨树生长发育过程中的应用。

所述的杨树生长素响应因子基因PeARF17.1的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明以南林895杨不定根为材料，通过RACE技术克隆了PeARF17.1基因。同时，采用通路克隆技术构建其杨树过量表达载体pH35GS-PeARF17.1，该基因位于启动子P35S之后，在启动子P35S的驱动下，PeARF17.1可在杨树体内高效表达，从而调控杨树的生长和发育。其中，PeARF17.1基因是调控杨树生长发育的关键基因。