[发明专利]控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用

说明书

本发明涉及一种控制大白菜生长的BrVQ3‑1基因及其应用，所述BrVQ3‑1基因，具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列，全长693bp，该基因能应用于经济作物的生产改良。实验结果表明，该基因为植物生长的控制基因，具有负调控植物生长的功能，通过过量表达该基因，可以获得比野生植株体型小的转基因植株。本发明的基因可为培育农作物新品种提供理论依据和基因来源。

技术领域

本发明涉及一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用，特别是一种负调控大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用，属于分子生物学技术领域。

背景技术

大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)起源于中国，是我国乃至世界性的重要蔬菜作物之一。叶球是大白菜食用的最主要器官，其大小是目前开展大白菜育种工作所要考虑的一个重要经济性状。多年的生产实践表明，大白菜叶球的大小受严格的遗传控制，受相关基因表达调控的影响。开展大白菜叶球大小相关基因的研究对于遗传上控制叶球的大小，提高作物产量和品质有重要的理论意义和实用价值。

不同物种间，植物器官的大小有着显著的差异，但在物种内个体之间器官的大小相对一致，说明植物器官的大小受到严格的遗传控制。已有的研究表明，在植物体中存在多个控制器官大小的基因，例如ANT、AtGRF1-AtGRF5、ARGOS、BrARGOS、AtGIF1、STN1、AtMRB1、ANGUSTIFOLIA、AtEXP10、ARL、ROT3、RON2/LUG以及BPE基因等。它们可通过协调细胞分裂和生长来决定器官大小。例如，过量表达AtGRF1和AtGRF2的拟南芥产生较大的叶片和子叶。相反，atgrf1-atgrf2-atgrf3三突变体产生较小的叶片和子叶，这些表型变化是由于细胞体积的增加或减小所致，这表明AtGRF蛋白调节叶片和子叶组织细胞的延伸。由于在叶宽轴方向上的细胞数目减少，GIF1功能缺失突变体产生了较窄的叶片和花瓣，说明GIF1基因控制叶片和花瓣的生长和形状。

VQ蛋白是一类与生长发育以及响应外界环境胁迫等功能相关的植物特异性转录调控辅助因子，其氨基酸序列仅在VQ结构域：“FxxxVQxLTG”(其中x代表任意氨基酸)处高度保守，而其他位置的序列则相对多变。对拟南芥部分VQ基因的生物学功能的研究发现，其在调控种子、下胚轴、花、叶等器官的生长发育过程中具有重要作用。例如，Cheng等对拟南芥VQ8基因的研究发现，其功能缺失突变株在其整个生长发育期都表现出叶片黄绿和生长发育迟缓等表型，而且VQ17、VQ18和VQ22的过量表达植株的生长也受到了严重的抑制。由于VQ基因仅在近几年才被科学家所认知，所以大部分生物VQ基因的功能未知，甚至作为模式植物的拟南芥的大部分VQ家族成员的生物学功能也未被研究。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因及其应用。

一种控制大白菜生长的BrVQ3-1基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

上述BrVQ3-1基因全长693bp，编码230个氨基酸，在进化上，与BrVQ3-1基因具有较近亲缘关系的为拟南芥AtVQ3基因；二者的核苷酸序列一致性仅为72.22％，氨基酸序列一致性仅为67.35％，种间差异较大。另外，到目前为止关于拟南芥等生物的VQ3基因功能仍未知。

一种由上述BrVQ3-1基因编码的调控因子，氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

一种插入上述SEQ ID No.1所示核苷酸序列的重组载体。

上述BrVQ3-1基因、重组载体在经济作物生产改良中的应用。

根据本发明优选的，所述经济作物为大白菜。

有益效果