[发明专利]GmCry2c在调控植物株高方面的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体公开了GmCry2c在调控植物株高方面的应用。所述GmCry2c的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明通过利用Gateway系统中的pEarly101‑YFP及YFP‑pEarly104载体，将YFP基因分别与GmCry2c基因的3’端和5’端连接。利用子叶节法转化大豆栽培品种，获得GmCry2c‑YFP以及YFP‑GmCry2c蛋白过量表达的稳定转化植株，结果发现转化植株的高度明显矮于野生型大豆，可见GmCry2c基因具有降低植物植株高度的功能，本发明为植株株高的调控手段提供了新的选择。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地说，涉及GmCry2c在调控植物株高方面的应用。

背景技术

大豆是世界上重要的粮食、油料和饲料作物之一，与国民经济密切相关。我国大豆资源丰富，有许多高产、高油、高蛋白、抗病和抗逆性强的优质品种。但是，由于大豆对光非常敏感，在间作或密植条件下，植株会出现徒长，易倒伏等现象。这些不利性状严重制约了我国大豆的机械化大规模生产，给农业生产带来巨大损失。如何克服大豆间作或密植过程中徒长或倒伏的现象，提高耕地利用率，最终实现大豆的增产是生产实践中一个极具潜力的研究方向，具有重要的理论和生产价值。

研究表明，在模式植物拟南芥中，隐花色素(cryptochrome)对植物的光周期以及光强度反应均非常重要。发明人试图通过过量表达大豆隐花色素基因(GmCry2c)，增加大豆对外界环境中光强度的反应，实现扩大大豆的播种面积、改良农艺性状、提高土地利用率、进行品种轮换等，最终达到提高大豆产量的目的。

隐花色素是一种普遍存在于动物、植物、微生物中的蓝光受体，它能接受蓝光信号、诱导下游基因进行信号转导，从而引起相关的生理反应。植物中隐花色素的主要作用是参与植物的光形态建成和光周期介导的开花反应。对植物中隐花色素功能的解析主要来自对模式植物拟南芥的研究。拟南芥中有三种隐花色素：AtCRY1、AtCRY2和AtCRY3，其中AtCRY1和AtCRY2具有光解酶活性参与光信号反应，其主要有以下特点和功能：①都属于核蛋白；②蓝光下都能抑制下胚轴伸长、促进子叶张开；CRY通过转录和翻译后机制来调控基因表达，而CRY调控的基因表达同时还受到如光敏色素等其他信号通路调控，表明隐花色素调控的光形态建成是一个复杂的基因表达调控网络。近十多年来，拟南芥中已发现一些与CRY相互作用的蛋白质，对这些基因的研究有助于进一步认识隐花色素的光信号转导机制。

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GmCry2c在调控植物株高方面的应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：通过利用Gateway系统中的pEarly101-YFP及YFP-pEarly104载体，将YFP基因分别与GmCry2c基因的3’端和5’端连接。利用子叶节法转化大豆栽培品种，获得GmCry2c-YFP以及YFP-GmCry2c蛋白过量表达的稳定转化植株，结果发现转化植株的高度明显变矮。所述GmCry2c的氨基酸序列为：(1)具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；(2)具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、缺失或插入得到的编码具有相同功能的氨基酸序列。

由此可以合理推断，在大豆中敲除所述GmCry2c的编码基因，或使所述GmCry2c的编码基因发生沉默，或使所述GmCry2c的编码基因发生低表达，可增加大豆的株高。

同时可以预测，当将所述编码基因导入目的植物中，或在植物中过表达所述编码基因，也可实现调控植株株高的目的，且预测将降低植株株高。

进一步地，本发明所述植物为单子叶植物或双子叶植物，优选为豆科植物。

本发明提供了GmCry2c在制备转基因植物新品种中的应用。

本发明提供了GmCry2c在培育矮植株植物中的应用。