[发明专利]与新铁炮百合光周期成花途径相关的基因及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体公开了2个与新铁炮百合光周期成花途径相关的基因及其应用。所述基因分别为LfCOL5和LfCOL6，来自于新铁炮百合，核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3所示，或为在SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且同样与新铁炮百合光周期成花途径相关的核苷酸序列。本发明首次提供了2个在新铁炮百合光周期成花途径中起关键作用的LfCOL基因，且分析揭示了这些基因的功能，探索新铁炮百合成花调控的分子机制，为百合花期的改良提供了基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及2个与新铁炮百合光周期成花途径相关的基因及其应用。

背景技术

植物的成花过程是植物整个生命周期中最重要的阶段，对于后续的生殖成功和结实具有至关重要的作用。在植物复杂的成花调控中，光周期是植物感受外界条件诱导成花的关键信号。在模式植物拟南芥中的研究表明，感受光周期的核心机制存在于CO基因对昼夜节律的感受和表达以及随后由光周期诱导的FT基因的表达转变，CO基因是植物内部的节律钟和外部光周期变化的整合关键点，在植物光周期途径中起着至关重要的作用。只有长日照条件下，CO基因在傍晚时分出现的表达高峰能维持CO蛋白质的稳定，并进一步促进FT基因的表达，从而诱导开花。

CO基因最早从拟南芥开花延迟突变体中获得，之后从拟南芥中又分离得到16个COL基因，共同构成了COL基因家族。COL基因编码的COL蛋白包含两个靠近氨基端的锌指蛋白B-box结构域和一个靠近羧基端的CCT结构域，这两个结构域对CO基因的功能非常重要。在拟南芥中，根据B-box结构域的保守性可以将其分为三类：第一类(CO和COL1-5)含有两个B-box结构域；第二类(COL6-8和COL16)含有一个B-box结构域；第三类(COL9-15)含有一个正常的B-box结构域和一个二级结构发生改变的B-box结构域。通过对拟南芥COL基因家族成员的研究发现，不是每个成员都能调控成花转变，并且一些成员还参与到其他生理发育过程。在其他植物包括双子叶植物和单子叶植物中，都克隆到了CO同源基因或基因家族，如双子叶植物大豆、甘菊、甜菜和杨树等，单子叶植物水稻、小麦、大麦和黑麦草等。对CO基因的序列信息、表达模式和功能分析等进行研究，发现CO-FT模式在成花诱导中的作用是高度保守的，但是不同成员间的功能存在较大的差异，这表明CO基因家族在进化过程中功能发生了变化，不同种之间差异较大。

百合是球根花卉产业中重要的种类之一。多数百合用种子繁殖需要两到三年才能开花，而新铁炮百合用种子繁殖无需低温春化可以在一年内开花，这一珍贵的开花特性对于百合的花期改良育种和降低生产成本十分重要。新铁炮百合是长日照植物，长日照条件对新铁炮百合的成花转变非常重要，因此光周期途径是新铁炮百合成花的关键途径。并且在长日照条件下，新铁炮百合成花转变过程包含了4个关键时期，包括幼龄期(播种后至7-8片叶)、诱导期(抽葶前后)、成年期(5-6节间)及分化期(9-10节间)。因此，开发在新铁炮百合光周期成花途径中起关键作用的基因，对百合花期改良及培养生育期短百合新品种具有重要的实际应用价值。

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2个在新铁炮百合光周期成花途径中起关键作用的LfCOL基因，分析揭示这些基因的功能，探索新铁炮百合成花调控的分子机制，为百合花期改良提供基础。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明首先提供了2个与新铁炮百合光周期成花途径相关的基因，所述基因分别为LfCOL5和LfCOL6。所述基因来自于新铁炮百合，所述LfCOL5和LfCOL6的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3所示，或为在SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且同样与新铁炮百合光周期成花途径相关的核苷酸序列。