[发明专利]菊花对称性基因CmCYC2c及其应用

说明书

本发明涉及植物基因，具体公开了一个新的菊花对称性基因CmCYC2c及其在调控菊花舌状花花瓣性状中，尤其是在增加舌状花花瓣数目和增长花瓣长度方面的新应用。所述菊花对称性基因CmCYC2c的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。基于该基因及其上述应用，本发明进一步提供了采用转基因技术，将CmCYC2c基因整合到甘菊基因组中，初步定向改良花型，使其舌状花数目增多，花瓣长度增长，为利用基因工程技术初步选育菊花花型新品种提供了新颖实用的方法。

技术领域

本发明涉及植物基因，具体地说，涉及菊花对称性基因CmCYC2c及其在调控菊花舌状花花瓣性状中的应用。

背景技术

被子植物的花有辐射对称和左右对称两种形式，其中两侧对称的花是由辐射对称的花演变而来。两侧对称花的进化不仅丰富了花部的形态，也因提高了传粉效率从而促进了物种的生存能力(Endress，1998)。菊花(Chrysanthemum morifolium)为头状花序，每个花序由许多小花构成，其中舌状花为雌花，属于左右对称；中央管状花为两性花，属于辐射对称。菊花舌状花和管状花的构成和分布差异形成了千姿百态的品种类型。近年来，随着基因工程技术的迅速发展，通过遗传转化的技术在植物体内过量表达特定的内源基因以调控观赏植物的花部形态已成为现代育种的重要手段。对模式植物金鱼草(Antirrhinummajus)的研究揭示了CYC2基因(TCP基因家族)对花对称性的调控作用，研究表明cyc/dich双突变体的花由两侧对称变成了辐射对称，花的背部、侧部和腹部属性的差异消失，每个花瓣都成为两侧对称而且所有的花瓣都腹部化，花瓣数目比野生型多一个，即由5个变成6个(Luo et al.，1996；1999)。而在菊科的头状花序中，CYC2类基因对花朵对称性的影响方式具有新的特点。在非洲菊(Gerbera hybrida)中，GhCYC2基因的表达减缓了营养生长并抑制其向生殖生长的转变，导致部分不能正常开花；另外对花序的改变包括舌状花瓣的变短，管状花瓣的延长和雄蕊的畸形，增强了管状花的两侧对称性，从而影响了其头状花序形态(Chapman et al.，2008；Tahtiharju et al.，2012)。而在向日葵(Helianthus annuus)中，转座子在HaCYC2c不同位置的插入导致该基因的过表达或被沉默，结果使过表达植株的中心花盘出现更多舌状花，而被沉默植株的舌状花的形成受影响(Chapman et al，2012；Fambrini et al.，2014)。野生菊花均具有良好的生态适应性和抗逆性，比如菊属模式植物二倍体甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)广布于中国大江南北的各种生态环境中。但目前二倍体种均为单轮舌状花，这极大限制了其在生态园林中的观赏应用及新品种培育。如果能通过基因工程的技术引入重瓣基因逐步改善其舌状花瓣型，将极大促进其在生产中的应用。目前菊花CYC2类基因的功能研究尚未见报道，而通过利用其改善菊花花型的技术更是缺乏。另外菊花花型新品种培育的主要方法依然是传统的杂交育种，相对于分子育种，其不仅周期长且难以实现定向培育。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供菊花对称性基因CmCYC2c及其在调控菊花舌状花花瓣性状中的应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种菊花对称性基因CmCYC2c，其核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

第二方面，本发明提供了前述基因在调控菊花舌状花花瓣性状中的应用，所述菊花舌状花花瓣性状具体表现为舌状花花瓣数目或花瓣长度。

更为具体地，所述菊花对称性基因CmCYC2c在菊花中的表达可使菊花舌状花花瓣数目增加和/或花瓣长度增长。