[发明专利]一种矮牵牛花药发育相关PhDof4基因及其应用

说明书

本发明公开了一种矮牵牛花药发育相关PhDof4基因及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明公开的矮牵牛Dof基因家族成员PhDof4基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其表达蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。构建PhDof4基因的RNAi表达载体转化矮牵牛，能使转基因植株矮化、花期提前、花药发育不正常，表明PhDof4是调控矮牵牛花药生长发育重要基因。本发明还公开了该基因的花药育性调控的基因工程改良方法，该方法能为进一步研究矮牵牛花药发育的分子机制提供参考，对雄性不育基因工程、矮牵牛杂交育种、杂种优势利用、品种生产都具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，更具体地说，涉及一种矮牵牛花药发育相关PhDof4基因及其应用。

背景技术

Dof基因家族蛋白是植物特有的一类转录调控因子，除了与本家族蛋白互作，还与其它家族蛋白成员互作，其在植物组织分化、种子发育、逆境胁迫、植物生理代谢等方面具有重要的调控作用。自1993年从玉米中鉴定报道了第一个ZmDof1(MNB1a)转录因子以来，已在多种单子叶植物和双子叶植物中发现了Dof基因。其中拟南芥基因组中存在37个Dof基因(Yanagisawa，2002)，水稻基因组中存在30个(Lijavetzky et al，2003)，大麦中有26个(Moreno-Risueno et al，2007b)，大豆中有28个(Wang et al，2007)，南瓜(Kisuet al，1998)、烟草(Baumann et al，1999)、小麦(Chen et al，2005)和马铃薯(Plesch etal，2001)等植物中也都存在Dof基因。Dof蛋白一般由200～400个氨基酸组成，具有特异和高度保守的DNA结合域，即位于N末端由52个氨基酸组成的Dof域。Dof蛋白以其Dof结构域与不同的植物特异性基因的启动子相互作用，在每一个Dof蛋白的DNA结合序列中均存在有AAAG序列。AAAG序列和其反向互补序列CTTT是Dof蛋白识别的核心序列。除了Dof结构域外，Dof蛋白包含的另一个主要的结构域是位于C末端的调控结构域。与保守的Dof结构域不同，转录调控结构域的氨基酸序列较为多变，不具保守性，它很可能通过与不同类型调控蛋白或物质的反应，受不同途径信号的调控而激活或抑制基因的转录。这种多样性可能是Dof功能多样性的基础之一。

矮牵牛(Petunia hybrida)属茄科(Solanaceae)碧冬茄属(Petunia)，是世界上最重要的园艺观赏植物之一，因生长周期短，遗传背景清晰，生长周期短，可进行种子、扦插、嫁接等繁殖，一直以来作为研究花卉基因功能与花发育分子机制的模式植物。从矮牵牛中分离并克隆相关的Dof基因并揭示其功能，有利于研究Dof基因家族在植物生长发育中的分子调控机理，以进一步应用于植物的性状改良。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种矮牵牛花药发育相关基因PhDof4。本发明所要解决的另一技术问题在于提供前述矮牵牛花药发育相关基因PhDof4的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种矮牵牛花药发育相关基因PhDof4，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的矮牵牛花药发育相关基因PhDof4的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

含有所述的矮牵牛花药发育相关基因PhDof4的载体、重组菌或细胞。

优选地，所述的矮牵牛花药发育相关基因PhDof4的载体，为pEASY-Blunt-PhDof4或PhDof4-RNAi。

所述的矮牵牛花药发育相关基因PhDof4在调控植物花药育性或植物形态中的应用。

优选地，所述的花药发育相关基因PhDof4在调控植物花药育性中的应用，包括如下步骤：

1)构建含有矮牵牛花药发育相关基因PhDof4的载体；