[发明专利]一种调控菊花花型和/或叶形和/或株型的方法和应用

说明书

本发明属于植物基因工程和转基因育种领域，涉及一种通过转CmCUC2基因调控菊花花型、叶形和株型的方法，根据切花大菊‘神马’中CmCUC2基因序列，人工合成突变的CmCUC2基因序列(mCmCUC2)，采用农杆菌介导法将其转入菊花中，进行培养初步获得抗性植株。对抗性植株进行DNA和RNA水平检测，证实mCmCUC2基因已经整合到转基因植株的基因组DNA中并发生转录。对转基因植株进行表型观察与统计分析，转基因株系花瓣外翻、花瓣尖端条裂、花型整体呈翻卷型；叶裂加深；植株矮小、节间距缩短。本发明可广泛应用于切花菊和案头菊的培育等方面，为利用基因工程技术改良花卉重要农艺性状，易于轻简化栽培提供新颖而实用的方法，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明属于植物基因工程和转基因育种领域，涉及一种通过转基因技术改变菊花花瓣和叶片形态，进一步培育出花瓣翻卷和叶裂加深的矮小型菊花的方法及应用。

背景技术

菊花(Chrysanthemum×morifolium Ramat.)是中国十大名花、世界四切花之一，在花卉产业中占有重要地位。菊花花型繁多，是菊花中变化最为丰富、最能体现其观赏价值的重要性状之一。切花菊已发展成具有较高经济价值的国际商品花卉。相较于传统菊丰富多样的花型，切花菊花型较为单一，多为平瓣内曲、总体呈莲座型或芍药型，难以满足日益多元化的消费需求。因此，培育不同花型的切花菊将对于促进切花菊消费、花农增收等方面具有重要实用价值与经济意义。

近年来，随着分子生物学的迅速发展，通过农杆菌介导的遗传转化技术在植物体内过量表达或定点敲除特定的内源基因以改变作物的农艺性状，已逐渐成为现代育种的一类重要手段。相较于以杂交为主要方式的传统育种方式，这种育种方法极大地提高了育种的效率，缩短了育种时间，为改良菊花品种提供了新的手段和途径。目前，通过转基因方法改良菊花花型的案例还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于同时解决定向改良菊花花型、叶形及株型的问题，本专利提出一种获得转CmCUC2基因菊花的方法，在改变花型的同时，调控了叶形和与株型，为利用基因工程技术培育菊花观赏品种提供了一种新的实用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明的第一个目的是提供一种与菊花花型和/或叶形和/或株型相关的基因CmCUC2，其特征在于，所述基因CmCUC2的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的第二个目的是提供一种与菊花花型和/或叶形和/或株型相关的基因mCmCUC2，所述基因mCmCUC2的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。所述基因mCmCUC2为依据‘神马’CmCUC2序列信息(SEQ ID NO.1)，在miRNA164的结合位点设计了突变，具体为：将CmCUC2编码序列(Coding sequence，CDS序列)的第708、711、714、720、721、722、723位脱氧核苷酸分别突变为胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)，人工合成突变的CmCUC2基因序列(mCmCUC2)，在氨基酸序列不发生改变的前提下，使mCmCUC2不能被miRNA164剪切，为进一步构建所需过表达载体提供了必要条件，mCmCUC2基因核苷酸序列为SEQ ID NO.2。

本发明的第三个目的是提供一种植物表达载体，所述植物表达载体包含前述的基因mCmCUC2；

优选的，所述植物表达载体是将前述的mCmCUC2连接到过表达载体中所得。

进一步优选的，所述过表达载体的基础载体为pBIG过表达载体。

进一步的，所述植物表达载体通过以下方法得到：根据mCmCUC2全长基因序列设计mCmCUC2基因特异引物，以质粒pMD19-T-mCmCUC2为模板，用高保真酶进行PCR反应，胶回收，获得添加了酶切位点的mCmCUC2基因片段；