[发明专利]尾叶桉CAD基因及其应用

说明书

本发明公开了一种尾叶桉CAD基因及其应用，其尾叶桉CAD基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，可将该基因应用于转基因植株中，且证明了该基因具有调控木质素合成的作用。通过对尾叶桉CAD基因功能的研究，有助于推动尾叶桉转基因定向调控木质素合成的基因工程育种。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及尾叶桉CAD基因及其应用。

背景技术

桉树是桃金娘科桉属植物的总称，原产地为澳大利亚。广西的桉树研究在我国处于领先地位，20世纪70年代初期就开始引种，经过多年的引种试验及杂交选育，得到了多个优良树种、优良种源及优良家系。桉树生长快、材质好，广西全区桉树面积居全国首位，已经成为短周期原料林的主要造林树种。尾叶桉GLU4无性系（Eucalyptus urophylla cloneGLU4）是广西广泛种植的桉树良种，因其纤维素含量、纤维素长度等制浆指标显著优于其他桉树品种，成为纸浆材造林首选树种。从纸浆材生产需求出发，希望木材中的木质素含量能更低，所以利用基因工程手段定向调控木质素合成，降低木质素含量，成为纸浆材品质提升的研究策略之一。

CAD催化肉桂醇等几种木质素单体的直接前体合成，被认为是细胞木质化的标志。目前，已从多种植物中克隆了CAD基因，并利用一系列转基因方法（正义、反义等）对其功能进行了研究。在反义抑制CAD的杨树中，低水平CAD活性的植株木质部呈现红褐色，并且木质素更容易被分离，制浆效率提高。在抑制CAD活性的转基因苜宿中，木质素含量不受影响，但改变了S/G比值，表明CAD也参与了木质素单体的特异性合成。在玉米bml突变株中，CAD酶活性下降60%，木质素含量降低近80%。但至目前为止，在尾叶桉中尚未有CAD基因序列的报道，利用其中的基因序列进行基因工程调控尚未开展。本发明公开的尾叶桉CAD序列及其在基因工程中的应用，有助于深入尾叶桉CAD基因功能的研究，并推动尾叶桉转基因定向调控木质素合成的基因工程育种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尾叶桉CAD基因及其植物表达载体、宿主细胞以及在植物木质素合成调控中的应用，以有效地定向调控木质素合成，在木质素合成调控的基因工程中的发挥重要作用。

本发明可通过如下技术方案实现：

1.一种尾叶桉CAD基因，其cDNA序列具有如下特征：具有SEQ ID NO.1所示的DNA序列；或者其编码具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列的多肽。

本发明还提供一种植物表达载体，其包含由上述的尾叶桉CAD基因以“尾尾相连”的方式组成的RNAi片段。

作为技术方案的优选，所述植物表达载体为pBI121。

作为技术方案的另一种优选，所述植物表达载体为重组载体pBI121-CAD。

本发明还提供一种宿主细胞，其包含如上所述的任一植物表达载体。

作为技术方案的优选，所述宿主细胞选自大肠杆菌、农杆菌或植物细胞，如大肠杆菌JM109菌株、农杆菌LBA4404菌株。

本发明的尾叶桉CAD基因在调控植物木质素合成方面的应用，可将由上述尾叶桉CAD基因以“尾尾相连”的方式组成的RNAi片段转化入植物，也可将所述植物表达载体转化入植物，也可用所述宿主细胞侵染植物，详细的步骤可参考具体实施方式。