[发明专利]植物SOSEKI类蛋白SOK2、编码基因及应用

说明书

本发明涉及植物SOSEKI类蛋白SOK2、编码基因及应用，属于植物基因工程技术领域，植物SOSEKI类蛋白SOK2氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明对植物SOSEKI类蛋白SOK2进行分子调控，不仅能够延迟柳枝稷的开花时间、增加生物量，还能够显著降低柳枝稷细胞壁中木质素含量，提高可发酵糖产量。本发明所产生的转基因能源植物能够整合到常规育种项目中，为创制高产且可高效降解的能源植物新品种提供宝贵的种质资源。同时，所鉴定的植物SOSEKI类蛋白SOK2能够为今后分子育种提供新的靶标，用于商业化能源植物产品的定向分子设计。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，公开了一种涉及植物未知功能的SOSEKI类蛋白SOK2的编码基因及其在增加植物生物量和可发酵糖产量方面的应用。

背景技术

由于全球人口数量的急剧增加，化石能源的过度消耗使得可再生能源开发成为必要。生物质能源具有资源丰富、环保清洁且可再生等特点，是目前最有前景的替代能源。生物质能源的开发研究多集中于生物柴油和生物乙醇两大类，其中，生物乙醇的开发利用已逐步实现商业化。木质纤维素类是纤维素、半纤维素和木质素的统称，是全球储量最为丰富且环境友好的生物乙醇原料。柳枝稷(Panicumvirgatum L.)，属于多年生C4高大草本植物，主要用作能源草和牧草，其生长迅速、生物量高、适应性广、抗逆性强且环境友好，能够在盐碱、干旱及贫瘠的边际土地上生长。作为一类重要的纤维生物质资源，增加其生物量和可发酵糖产量以提高柳枝稷生物质能的开发利用具有重要的实际应用价值。柳枝稷全基因组测序的完成、表达芯片数据库的公布以及转化体系的完善，为功能基因的挖掘和验证提供了资源保证。

SOSEKI(SOK)蛋白是一类含有DIX-like功能域，并且在动植物进化中十分保守的蛋白。目前关于SOSEKI(SOK)类蛋白家族的功能研究尚不深入。除了参与细胞极性发育之外，研究表明AtSOK2还能够调控春化后拟南芥的开花时间。AtSOK2位于开花时间负调控因子FLC同一条染色体的上游4.7kb，因此又称为UPSTREAM OF FLC(UFC；At5g10150)。与FLC相类似，SOK2的表达水平也在植物春化后显著下调。FLC和SOK2在不同拟南芥生态型的非春化植株中的表达变化是一致的，例如，与早花期生态型相比，晚花期生态型植株中FLC和SOK2的转录水平都更高。并且，这些基因表现出类似的发育调控表达模式：在萌发的种子中转录水平均较低，当第一对叶片出现前表达水平显著增加。同样地，在拟南芥晚花突变体中，FLC和SOK2也因不同的基因位点修饰协调调控植物开花时间(Finnegan et al,A Cluster ofArabidopsis Genes with a CoordinateResponse to an EnvironmentalStimulus.Current Biology,14:911-916)。目前，SOK基因及其蛋白在其它植物中功能研究较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种植物SOSEKI类蛋白SOK2编码基因和其在增加植物生物量和可发酵糖产量方面的应用，以解决目前能源植物生物量及品质改良基因资源库不足，不能同时满足改良植株产量和细胞壁品质分子设计的需要的问题。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

本发明的第一个目的是提供一种植物SOSEKI类蛋白SOK2的编码基因；其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供所述基因编码的SOSEKI类蛋白SOK2，其氨基酸序列SEQ ID NO.1所示。

本发明的第二个目的是提供含有植物SOSEKI类蛋白SOK2基因的重组载体pANIC6B-PvSOK2。

本发明的第三个目的是提供一种提高植物体内SOSEKI类蛋白SOK2表达水平的方法，所述方法利用目的二中构建的过量表达载体，提高柳枝稷体内SOK2表达水平。