[发明专利]一个野生大豆Bet_v_1家族基因GsMLP328的应用

说明书

本发明公开了一个野生大豆Bet_v_1家族基因GsMLP328的应用。野生大豆GsMLP328蛋白编码基因GsMLP328，其核苷酸序列为：SEQ ID NO.1。将构建的植物过量表达载体pMDC83‑GsMLP328在拟南芥的野生型中进行异源表达，发现转基因植株在株型和产量性状方面有所变化，并且荚果数明显增多。表明该基因可以作为目的基因导入植物，通过GsMLP328基因的表达，使转基因植物提高产量。可见,本发明所述的野生大豆GsMLP328蛋白编码基因GsMLP328可在通过基因工程改善株型性状，并且提高荚果数、千粒重等产量方面的应用。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域,涉及一个野生大豆Bet_v_1家族的MLP亚家族基因GsMLP328的应用，具体涉及来源于野生大豆的在荚中高表达并与果荚发育相关的Bet_v_1家族基因GsMLP328在调控植物株型以及荚果数、千粒重等产量性状相关方面的应用。

背景技术

荚果发育是高等植物生长发育过程中的重要环节，荚果数和粒重性状与作物的产量和农产品质量关系紧密，进而影响经济效益。荚果数的增多会提高大豆的产量，对于大豆育种有着重要的意义。黑龙江省野生大豆资源丰富，为大豆研究提供了宝贵的基因源。本实验室李炜(2019)通过对黑龙江省249份野生大豆自然群体的百粒重性状数据进行全基因组关联分析，在20号染色体上显著关联的SNP位点挖掘出一个Bet_v_1家族的MLP亚家族基因Glysoja.20G052861，含有Bet_v_1结构域，可能参与调节荚果发育以及产量调控机制。MLP成员可能参与植物的生长发育、激素调控以及氧化应激，生物碱生物合成，生物和非生物的胁迫响应。Glysoja.20G052861在本论文中命名为GsMLP328，GsMLP328在荚组织中的表达量最高，表明GsMLP328有可能参与荚果发育以及产量调控，因此初步研究GsMLP328的生物学功能。

GsMLP328属于Bet_v_1家族的MLP亚家族，MLP(Major latex protein)属于一类特殊的编码乳胶蛋白，首先在罂粟中被发现(Nessler et al.,1985)，MLP编码的同源蛋白在植物中特有，该家族在许多作物中都有被发现，例如拟南芥、苹果、棉花、大豆、烟草等(Aggelis et al.,1997；Wu et al.,2008)。MLP蛋白属于Bet_v_1家族成员，该家族基因序列相似度不高，但相关研究发现，它们在蛋白的结构上却很相似(丛茹,2017)，均存在一个疏水结合位点为植物激素、次级代谢物的结合创造了便利条件(Heimo et al.,2008)，并且含有保守的Gly-rich loop。Bet_v_1作为植物中一类重要的家族，其成员有11个亚家族，主要包括MLP亚家族，PR10亚家族等。研究表明，Bet_v_1家族的成员大多数是和一些配体互作从而行使其生物学功能(Koistinen et al.,2005)。就目前的研究结果来看，MLP成员可能参与植物的生长发育、激素调控以及氧化应激，生物碱生物合成，生物和非生物的胁迫响应。据现有研究结果表明，Bet_v_1家族成员在生物胁迫和非生物胁迫中起到很重要的角色，MLP家族蛋白作为其重要成员之一，在胁迫响应方面确实有很多关键角色，主要与病原体的防御反应相关(李荣,2018)。MLP家族基因参与调节植物的生长发育过程，有研究发现通过miRNA来降低MLP28基因表达的转基因拟南芥株系表现出严重的发育缺陷，例如叶片形态的改变，茎尖缺陷，植株过早死亡。这些表型特征类似于拟南芥中过表达LCR的植物。综上所述，这些结果表明MLP基因家族被LCR驱动降解，表明MLP基因家族是miR394LCR调控节点的靶点，代表了LCR F-Box介导的直接翻译后调控的潜在靶点(Litholdo et al.,2016)。

发明内容

本发明的目的在于提供公开一个野生大豆Bet_v_1家族基因GsMLP328。

本发明的另一目的是提供该基因在荚果发育及调控荚果数、千粒重等基因工程应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现:

野生大豆Bet_v_1家族基因GsMLP328,核苷酸序列为SEQ ID NO.1。