[发明专利]棉花GhMADS45-D09基因在促进植物开花中的应用

说明书

本发明公开了棉花GhMADS45‑D09基因在促进植物开花中的应用，属于植物基因工程技术领域。GhMADS45‑D09基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列并可编码SEQ ID NO:2所示氨基酸序列。本发明通过转基因技术获得的转GhMADS45‑D09基因的拟南芥植株，使得拟南芥开花时间显著提前。进一步通过沉默棉花中GhMADS45‑D09基因，结果表明GhMADS45‑D09基因在促进棉花开花方面具有关键作用。本发明为短季棉培育提供了有利的基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体地，涉及GhMADS45-D09基因在促进植物开花中的应用。

背景技术

陆地棉的主要育种目标性状包括早熟相关性状，纤维品质、产量的构成性状，以及抗病虫、抗逆境的相关性状，这些性状多数是复杂的数量性状，易受环境影响，遗传力相对较低，遗传基础复杂，难以研究。合适的生育期(熟性)对棉花优质、高产、适宜机采起着不可替代的作用。发现研究对陆地棉熟期具有重要作用的早熟基因，将为同时具备早熟、优质、高产特征的陆地棉优良品种的选育，会起到积极的促进作用。

已有研究表明拟南芥GhMADS45-D09属于MADS-box基因家族，MADS-box基因是一类重要的转录因子，MADS-box基因几乎遍布整个植物界，在植物发育过程中起着重要的调控作用，尤其是在植物花器官的发育中。在经典的植物花器官发育ABC模型中，绝大多数的主要参与基因都是MADS-box基因。MADS-box基因被分为三类：MIKCC型、MIKC*型和M型。高等植物属于MIKCC型MADS-box基因，由4个保守程度不一的区域组成。

发明内容

发明人从陆地棉中克隆出棉花GhMADS45-D09基因，表达模式发现其在棉花幼苗顶芽中优势表达，并且在棉花三叶期(花芽分化时期)表达量升高，并在早熟品种的表达量显著高于晚熟品种；构建该基因的过表达载体，蘸花法转化拟南芥，引起过表达拟南芥植株抽薹开花显著提前。利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术进一步验证了GhMADS45-D09在棉花中的功能，并观察到被沉默的植株与在相同生长状态下生长的CK相比出现明显晚花。因此认为GhMADS45-D09在促进棉花开花方面可能具有关键作用，可以作为短季棉培育的有利基因资源。从而完成本发明。

本发明提供了GhMADS45-D09基因在提高促进植物开花中的应用，所述GhMADS45-D09基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。该基因的开放阅读框为726bp。

在本发明的一些实施方案中，SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列能够编码SEQ IDNO:2所示氨基酸序列。该氨基酸序列包含241个氨基酸，蛋白的相对分子量为27.89kDa，等电点为8.93。

在本发明的一些实施方案中，在植物中提高GhMADS45-D09基因的表达量，以促进植物开花。

在本发明的一些具体实施方案中，所述的在植物中提高GhMADS45-D09基因的表达量是通过如下方法实现：提高植物内源GhMADS45-D09基因的表达，或在植物中过表达外源GhMADS45-D09基因。

在本发明的一个具体要求实施方案中所述过表达外源GhMADS45-D09基因是指将所述GhMADS45-D09基因利用植物表达载体，经农杆菌介导转化到植物中进行表达。

进一步地，所述GhMADS45-D09基因通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官。

更进一步地，所述植物表达载体通过一种组成型或诱导型启动子驱动所述GhMADS45-D09基因的表达。

再进一步地，所述组成型启动子是35S启动子。