[发明专利]二球悬铃木PaGL1基因在调控植物表皮毛中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及二球悬铃木PaGL1基因在调控植物表皮毛中的应用。所述的DNA片段为悬铃木表皮毛调控基因PaGL1，该基因片段的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示，该基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO：2所示。生物学功能验证表明该基因片段能够调控植物的表皮毛发育。将该基因超量表达转化植物，可以使转基因植物的表皮毛减少或完全败育。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及二球悬铃木基因PaGL1片段的分离克隆、功能验证及应用。所述的基因与植物表皮毛发育调控相关。将该基因的完整翻译区(CDS区)连到带有35S(花椰菜花叶病毒)启动子的超量表达载体转化模式植物拟南芥，转基因植株表皮毛数量减少甚至完全缺失。

背景技术

植物表皮毛是由表皮细胞向外延伸发育而来的一种发状结构。皮毛作为植物的最外层结构，具有减少或者抵御外界伤害的作用。主要分为腺毛和非腺毛；多细胞表皮毛和单细胞表皮毛；分支表皮毛和不分支表皮毛。一些表皮毛附着在植物表皮毛不会脱落，但是，有些表皮毛随着年龄的增长会逐渐脱落。

二球悬铃木(Platanus acerifolia Willd)是由一球和三球悬铃木杂交而得到的，具有一定的杂种优势，因此被广泛的应用于城市绿化，并享有“行道树之王”的美誉。但是其自身的一些突出问题限制了其应用的广泛性，如飘毛问题。悬铃木的飘毛问题主要来源于两个方面：一方面来源于球果开裂后飘毛问题，另一方面来源于叶片表皮毛的脱落。针对果毛飘落问题，人们可以通过控制其开花结果来解决，但是叶毛飘落的问题则需要从表皮毛发育方面来控制。因此可以通过基因工程方法来调控悬铃木表皮毛发育相关基因的表达，从而培育出不飘毛二球悬铃木，从根本上解决二球悬铃木的飘毛问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种分离的二球悬铃木基因PaGL1，将该基因应用于植物表皮毛的调控，已经证实该基因与植物表皮毛发育调控相关。

本发明提供了在二球悬铃木中表达的PaGL1基因编码序列及其功能，具体包括：PaGL1基因的核苷酸编码序列的克隆，表达载体的构建，以及将这些基因转化拟南芥，进行分子鉴定和表型观察等等。

本发明的技术方案如下所述：

本发明首先从二球悬铃木中克隆得到PaGL1基因片段。该基因片段为具有特定序列的DNA分子，其开放阅读框长度为663bp，其对应的核苷酸序列如序列表SEQ ID N0：1所示。本发明还提供了二球悬铃木PaGL1基因的编码序列(编码220个氨基酸残基)，其对应的氨基酸序列如SEQ ID NO：1中1-663位所示，PaGL1基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO:2所示。本发明还提供了用于克隆获得二球悬铃木样品中PaGL1基因的引物对。该引物对是根据PaGL1核酸序列设计，以悬铃木不同部位混合样品作为模板进行PCR扩增，获得798bp的片段(序列见实施例1)。扩增上述基因引物对的DNA序列如下所示：

P1正向引物(F):5'GCCACTTCACAAAAATCTATACTGC 3'，

P2反向引物(R):5'ATCCATTAAGGGGTCATTTTCATCC 3'；

本发明还提供了用于检测二球悬铃木PaGL1基因在转基因拟南芥中表达的引物序列。该引物对根据PaGL1核酸序列设计，以转基因拟南芥样品cDNA为模板进行RT-PCR扩增，来检测外源基因PaGL1是否在拟南芥中表达，所得扩增的片段长度为135bp。所述引物对的DNA序列如下所示：

P3正向引物(F):5'AGATCAAAGTTGGTGTCACCTCAG 3'，

P4反向引物(R):5'CTCCAGTCACTTTGGGTTCGAT 3'；