[发明专利]LRR-RLK受体激酶AtMDIS1及其在打破物种间生殖隔离中的应用

说明书

本申请公开了一种在拟南芥植物花粉中高表达的LRR‑RLK受体激酶AtMDIS1，以及利用AtMDIS1打破近缘杂交障碍的方法。本申请应用转基因手段将AtMDIS1在拟南芥以外的物种中表达，可以促进不同物种之间基因交流，打破杂交育种中的杂交不育障碍。实验证明，本申请的方法能够成功地提高近缘物种植物雄配子体识别拟南芥胚珠的效率。

技术领域

本申请涉及但不限于生物技术领域，具体地涉及拟南芥的LRR-RLK(Leucine-richrepaeat-receptor like kinase)受体激酶AtMDIS1(Male Discover 1)及其应用；更具体地涉及在花粉中特异表达的LAT52启动子驱动拟南芥受体激酶编码基因AtMDIS1以转基因手段打破物种间生殖隔离的技术。

背景技术

由于各方面的原因，亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，被称为生殖隔离。若生殖隔离发生在受精以前，称为受精前的生殖隔离，其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等；若生殖隔离发生在受精以后，就称为受精后的生殖隔离，其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。

各种生殖隔离的实质都是阻碍不同物种间的基因交流，该隔离现象给农业生产造成了困难，比如杂交时的杂种不育，使人们不能利用杂种优势育种。这种生殖隔离给农业生产造成了一定的负效应。如能实现打破植物的近缘杂交不亲和，对不同物种之间的基因交流以及农作物的增产具有重要意义。

发明内容

本申请提供了一种DNA片段，所述DNA片段具有SEQ ID No.：1所示的核苷酸序列，或与SEQ ID No.：1具有60％以上的同源性、优选地75％或更高、更优选地85％或更高、进一步更优选地90％或更高、最优选地95％或更高的同源性的核苷酸序列。这里使用的术语“同源性”指与天然核苷酸序列的序列相似性。同源性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同源性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同源性。

本申请提供了一种DNA片段，所述DNA片段的核苷酸序列与以上所述的DNA片段的核苷酸序列互补。这里使用的术语“互补的”系指遵循碱基配对原则产生。

本申请提供了含有以上所述的DNA片段的重组载体。在一些实施方案中，所述重组载体可包括花粉特异表达启动子；优选地，所述花粉特异表达启动子可以是LAT52启动子。在一些实施方案中，所述重组载体可包括SEQ ID NO.：3所示的序列。

本申请提供了包含以上所述的DNA片段的植株、细胞系或重组菌株。

本申请提供了一种打破植物间生殖隔离的方法，所述方法包括：将以上所述的DNA片段导入与其来源不同的另一种植物；获得转入所述DNA片段的植物。在一些实施方案中，所述植物可为拟南芥以外的所有植物物种，优选地所述植物可为双子叶植物或单子叶植物，更优选地所述植物可为拟南芥的近缘物种和远缘物种，最优选地所述植物可为拟南芥的近缘物种。在一些实施方案中，所述拟南芥的近缘物种可以是十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica)，包括白菜(B.pekinensis)、小油菜(B.chinensis L.)、圆白菜(B.oleracea)、油菜(B.napus)、芜菁(Brassica rapa)、萝卜(Raphanus sativus)、Arabidopsis lyrata、Capsella rubella；和/或所述拟南芥的远缘物种可以是烟草、番茄、小麦、玉米或水稻。