[发明专利]小麦TaLAX1-A基因及其在提高小麦幼胚再生效率中的应用

说明书

本发明公开的是小麦TaLAX1‑A基因及其在提高小麦幼胚再生效率中的应用，属于植物基因工程技术领域。本发明首次从小麦中克隆得到了一个新型小麦TaLAX1‑A基因，该TaLAX1‑A基因能够有效调控小麦幼胚的再生效率。经过对该基因的研究发现，该基因过量表达可以提高小麦幼胚的再生效率。因此，过量表达该基因并应用于再生困难的骨干种质，对于提高小麦的遗传转化效率，进而提高小麦的产量和品质具有重要的经济价值和社会效益。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种小麦TaLAX1-A基因及其在提高小麦幼胚再生效率中的应用。

背景技术

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，随着粮食需求的不断增大，增加小麦产量，提高小麦品质，增强抗逆性等成为日益迫切的育种要求。然而，产量和品质等重要农艺性状都是受多基因和环境互作影响的复杂性状，单纯依靠现有常规育种技术已经难以满足我国粮食安全和人民日益增长的美好生活需要。因此，加快对小麦基因组和分子遗传育种的研究势在必行(刘倩等，2018)。转基因育种技术和分子设计育种技术可打破物种界限，大幅度提高育种效率，在提高产量、改善品质、增强抗逆性等方面已显示出巨大潜力。

这两种技术都是以遗传转化技术为基础。但是，目前小麦中不同基因型材料的再生效率和遗传转化效率差异很大，很多在生产中广泛应用的小麦骨干种质材料再生效率非常低，严重限制了小麦的遗传转化，影响了作物生物技术改良。尽管近些年来许多科研工作者已经在小麦基因型、再生体系以及遗传转化体系取得了一定的进展，但是发现的能够提高再生效率的基因并不多，因此，挖掘提高小麦再生效率的基因对提高小麦遗传转化效率非常重要。

发明内容

针对上述现有技术，本发明经长期研究和探索，发现了能够提高小麦幼胚再生效率的基因TaLAX1-A，发明人利用包含上述基因的CDS全长片段的DNA序列构建过表达载体，然后导入农杆菌，并用农杆菌介导法转化小麦幼胚，最后得到转基因小麦株系。发明人在转化小麦幼胚的过程中发现，与转化pC186空载体对照相比，过表达TaLAX1-A能够促进愈伤组织分化出更多的绿芽，提高再生效率。而提高再生效率是提高小麦遗传转化效率必不可少的环节之一。因此，将该基因过量表达应用于再生困难的骨干种质小麦，对于提高小麦遗传转化效率，进而提高小麦品质和产量具有重要的经济价值和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种小麦TaLAX1-A基因，为如下1)或2)任一项所述的核酸：

1)核酸，其碱基序列如SEQ ID NO.1所示；

2)核酸，其碱基序列为编码SEQ ID NO.2所示蛋白质的碱基序列。

本发明的第二方面，提供一种由上述小麦TaLAX1-A基因编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的第三方面，提供携带上述小麦TaLAX1-A基因的重组表达载体、转基因细胞系或基因工程菌。

本发明的第四方面，提供如下a)-d)中任一项所述的DNA片段在提高小麦幼胚再生效率或者培育幼胚再生效率提高的小麦品种中的应用；

a)SEQ ID NO.1所示的DNA片段；

b)编码SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的DNA片段；

c)与a)或b)限定的DNA片段具有75％或75％以上同一性，且编码的蛋白在功能上与SEQ ID NO.2所示的蛋白等价的DNA片段；

d)cDNA片段或DNA片段，其在严格条件下与a)或b)的DNA片段杂交，且编码SEQ IDNO.2所示的蛋白。

本发明的第五方面，提供如下1)或2)所述的DNA片段通过调控上述小麦TaLAX1-A基因表达在提高小麦幼胚再生效率中的应用；