[发明专利]‘南通小方柿’DkGA2ox1 基因及其表达载体和应用有效

专利信息
申请号: 201410243418.5 申请日: 2014-06-03
公开(公告)号: CN104152468A 公开(公告)日: 2014-11-19
发明(设计)人: 渠慎春;屠煦童;蒋振莹;蔡斌华;张仕杰;陈小云;李宁宁;章镇 申请(专利权)人: 南京农业大学
主分类号: C12N15/53 分类号: C12N15/53;C12N15/82;C12N1/21;A01H5/00;C12R1/01
代理公司: 南京天华专利代理有限责任公司 32218 代理人: 傅婷婷;徐冬涛
地址: 211225 江苏省南京市溧*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 南通 小方柿 dkga2ox1 基因 及其 表达 载体 应用
【说明书】:

技术领域

发明属于基因工程领域,涉及‘南通小方柿’DkGA2ox1基因及其表达载体和应用。 

背景技术

矮化植株株型紧凑,冠幅小,抗倒伏,且生产管理方便,丰产性能好。通过基因工程的手段利用矮化性状可以显著提高小麦和水稻等作物的产量,从而引发了上世纪响誉全球的“绿色革命”,从而使矮化育种成为植物育种的发展趋势。赤霉素(gibberellin,GA)是一类四环二萜羧酸,作为五大植物激素之一,影响着高等植物生长发育的各个阶段,如种子萌发、茎的伸长、花的诱导分化和性别决定、果实坐果等。早在1926年被日本植物病理学家发现,目前已发现赤霉素类物质136种(http://www.plant‐hormones.info/gibberellins.htm)。其中,只有GA1、GA3、GA4、GA5、GA7等少数赤霉素具有生物活性,其余为合成前体或降解产物。赤霉素2‐氧化酶(GA2β‐羟化酶,GA2ox)是植物体内赤霉素代谢过程中的关键酶,是由多基因编码的双加氧酶,作用于有生物活性的GA1和GA4,使其在C‐2位羟基化转变成无活性的GA8和GA34,令植物体内GAs的活性降低而使植物节间缩短,产生矮化性状。其矮化功能已在拟南芥、烟草、小麦、茄科植物、百喜草、水稻、杨树、李树、长寿花和矮牵牛中得到验证。果树的矮化栽培更具有早果、质优、更新快、效益高的优点。柿(Diospyros kaki)最早栽培于我国,已有2000多年历史,我国亦是其原产地之一。但我国柿品种多为高大乔木,不便于管理栽培。‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn.cv.Nantongxiaofangshi)是1982年在江苏省进行果树资源普查时于南通市发现的珍稀矮生型柿树品种。干性弱,无明显中心干,树姿开张,表现出明显的矮生性状;成年树高仅3.5‐4米,为同等条件下生长的乔化品种的60%。但有关该品种矮生特性的分子层面的研究却尚未开展,是否与GA相关也还不了解。 

发明内容

本发明的目的是提供一个新的‘南通小方柿’DkGA2ox1基因。 

本发明的又一目的是提供含有该基因的重组表达载体。 

本发明的又一目的是提供该基因的应用。 

本发明的目的可通过如下技术方案实现: 

‘南通小方柿’DkGA2ox1基因,核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。 

含有所述的DkGA2ox1基因的重组表达载体。 

所述的重组表达载体优选将所述的DkGA2ox1基因插入到表达载体pYH4215的BamHI和SacI酶切位点之间所得。 

含有所述的DkGA2ox1基因的宿主。 

所述的宿主优选农杆菌。 

所述的DkGA2ox1基因在创制矮化新种质和/或植物品种改良中的应用。 

所述的含有DkGA2ox1基因的重组表达载体在创制矮化新种质和/或植物品种改良中的应用。 

有益效果: 

由于现有技术中尚未有柿科DkGA2ox1同源基因的报道,本发明通过同源克隆的方法,根据Genbank中其他物种中已知同源序列的保守区设计引物,经多次试验筛选引物及利用梯度PCR的方法对退火温度的进行不断优化得到了DkGA2ox1的中间片段。本发明首次从‘南通小方柿’克隆得到了一个新的DkGA2ox1基因,通过blast将DkGA2ox1核苷酸序列与NCBI上登录的其它物种进行序列比对,DkGA2ox1与毛白杨(JX102472.1)、夹竹桃(AY594292.1)、烟草(AB125232.1)、矮牵牛(GU059939.1)、苹果(FJ571521.1)、梨(JF441168.1)、葡萄(KC898179.1)一致性分别为77%、76%、76%、76%、76%、75%、74%。南通小方柿’DkGA2ox1氨基酸序列的同源性分析和比对结果表明,本研究所获得的DkGA2ox1与其他物种已知基因之间同源性较低,说明两基因在不同物种间保守性不高,在进化过程中所发生的变异程度也不同。 

本发明还构建了DkGA2ox1的重组表达载体,将其导入烟草,DkGA2ox1在烟草中过量表达;DkGA2ox1转基因烟草具有较强的矮化能力,可使植株矮化至野生型植株的41.54%。 

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