[发明专利]一种Sir2家族基因或蛋白在调控植物器官大小中的应用

说明书

本发明公开了一种Sir2家族基因或蛋白在调控植物器官大小中的应用，尤其是调控叶片大小、调控茎秆粗细、调控植株高度和/或调控植株鲜重；所述Sir2家族基因为LcSRT1基因或LcSRT2基因；本发明大大拓展了Sir2家族基因或蛋白的应用，为Sir2家族基因或蛋白的应用提供了一种新的途径。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学领域，特别是涉及一种Sir2家族基因或蛋白在调控植物器官大小中的应用。

背景技术

沉默信息调节剂2(silence information regulator Sir2)蛋白是NAD+依赖性蛋白脱乙酰基酶/ADP核糖基转移酶的一个家族，目前已知其靶标涉及衰老、DNA修复和代谢调节的多种细胞蛋白，但目前还没有任何关于Sir2家族蛋白或基因在调控植物器官大小中的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Sir2家族基因或蛋白的新应用。

为解决上述技术问题，本发明从山苍子(Litsea cubeba(Lour.)Persoon)出发，进行了一系列相关实验。

山苍子是多年生的落叶灌木或小树，具有美丽的树形和五颜六色的花朵，因此主要用于美化环境。此外，山苍子的花朵和水果都带有新鲜的柠檬香气。原因是花朵和水果中含有精油，精油的主要成分是柠檬醛，为单萜物质。L.cubeba精油因其独特的香气可用于配制香水。

本发明通过之前获得的山苍子的转录组数据(见NCBI的SRA数据库中accessionnumber SRA080286)，从中筛选出两个注释信息为Sir2家族蛋白的转录本，并且两个转录本都具有完全开放的阅读框架(ORF)。根据ORF序列设计了两个基因的引物，通过RT-PCR从山苍子中克隆了Sir2家族基因。Sir2家族基因被命名为LcSRT1和LcSRT2，分别具有1,359bp和1,158bp的长度，分别编码452和385个氨基酸。

通过将LcSRT1和LcSRT2基因分别在烟草中转基因异源表达，本发明中发现在各自的阳性转基因植株中，两个基因较烟草中的Sir2家族基因(NbSRT)的表达量分别上升了3,373倍和2,512倍，两个基因的转基因阳性植株较野生型均有植物器官增大的表型，体现在同发育时期的叶片增大、茎直径增加(也可称为茎粗增加)、植株高度增加(也可称为长度增加)以及植株鲜重增加的表型。同时，还表现出萜类物质的产量呈现明显增加的表型。

基于上述发现，本发明开发了上述基因及蛋白的一种新应用，具体包括如下技术方案：

一种Sir2家族基因或蛋白在调控植物器官大小中的应用。

作为本发明进一步地改进，所述Sir2家族基因为LcSRT1基因或LcSRT2基因；所述LcSRT1基因如(a)或(b)所示的序列：(a)Seq ID No：1所示的核苷酸序列；(b)在(a)所示的核苷酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个核苷酸而生成的可编码调控植物器官大小的蛋白质的突变基因、等位基因或衍生物；所述LcSRT2基因如(c)或(d)所示的序列:(a)Seq ID No：2所示的核苷酸序列；(b)在(a)所示的核苷酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个核苷酸而生成的可编码调控植物器官大小的蛋白质的突变基因、等位基因或衍生物。

进一步地，所述Sir2家族蛋白为LcSRT1基因的编码蛋白或LcSRT2基因的编码蛋白；所述LcSRT1基因的编码蛋白如(A)或(B)所示的序列：

(A)Seq ID No：3所示的氨基酸序列；

(B)在(A)所限定的氨基酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个氨基酸且具有相同功能的由(A)衍生的蛋白质；所述LcSRT2基因的编码蛋白如(C)或(D)所示的序列:(C)Seq ID No：4所示的氨基酸序列；(D)在(C)所限定的氨基酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个氨基酸且具有相同功能的由(A)衍生的蛋白质。