[发明专利]用于调控植物多细胞表皮毛分化的方法

说明书

本发明提供了用于调控植物多细胞表皮毛分化的方法。通过突变/沉默/超量表达一个或多个表皮毛发育相关基因，调控植物不同类型多细胞表皮毛细胞的分化。超量表达LFS；或者敲除/沉默Slwox3b、MX1基因中的一个或两个；或同时敲除/沉默Slwox3b、MX1、MTR1、MTR2和MTR3基因；或者敲除/沉默Slwox3b、MX1基因的同时超量表达Wo^P635R和/或Wo^I692RD695Y基因能促进植物盾状分泌型表皮毛的形成。敲除/沉默LFS基因或者MTR1、MTR2、MTR3基因中的一个或多个，促进植物指状多细胞表皮毛分化。该方法对于增强植物的抗逆性，增强植物合成分泌代谢产物能力具有重要意义。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及用于调控植物多细胞表皮毛分化的方法。

背景技术

植物表皮毛能够增强植物的抗逆能力(Li, L.. et al. The Plant cell, 2004,16, 126-143.)。多数陆生植物的地上组织表皮上都具有多细胞表皮毛。按照形态特征，将多细胞表皮毛分为指状多细胞表皮毛（Digitate trichome）和盾状分泌型多细胞表皮毛（Peltate trichome）（图1）。

因为植物表皮毛是植物表皮上独立的细胞群体，存储和分泌代谢物对植物其它组织的生长发育没有影响(Sirikanta ramas et al. Plant Cell Physiol, 2005, 46:1578-1582)，因此分泌型多细胞表皮毛被认为是植物的“代谢物合成工厂”。在一些植物（如烟草、番茄和大麻)的叶子上的分泌型表皮毛上合成和累计的代谢物可占其叶干重的多达10-15％(Wagner et al. Ann.Bot. 2004, 93:3-11）。在不同类型表皮毛中往往可以合成和分泌不同的次级代谢产物(Schilmiller et al. Plant Journal, 2008, 54, 702-711)。如番茄指状多细胞表皮毛种的I和IV型毛可以合成和分泌酰基糖(McDowell et al.Plant physiology, 2011, 155, 523-439; Schilmiller et al. PNAS, 2012, 109,16377-16382)，番茄的盾状分泌型表皮毛VI型毛可以合成大量烯萜类代谢产物(Schilmiller et al. Plant physiology, 2010, 153, 1212-1223; Bergau et al.,BMC plant biology, 2015, 15)；青蒿（Artemisia annua）的盾状分泌型表皮毛是合成和分泌的青蒿素重要组织(Graham et al. Science, 2010, 327, 328-331)；同样的，大麻（Cannabis sativa L .）盾状分泌型表皮毛也是是合成和分泌的大麻素重要组织（Brenneisen R. Chemistry and analysis of phytocannabinoids and other Cannabisconstituents. Marijuana and the Cannabinoids: Springer; 2007. p. 17–49.）。为此，控制植物不同类型多细胞表皮毛的分化，对于增强植物的抗逆能力，以及增强植物合成分泌代谢产物能力具有重要意义。

发明内容

本发明提供了用于调控植物多细胞表皮毛分化的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

用于调控植物多细胞表皮毛分化的方法为突变植物细胞中的表皮毛发育相关基因；所述表皮毛发育相关基因包括：MTR1基因、MTR2基因、MTR3基因、LFS基因、Slwox3b基因、MX1基因、Wo^P635R基因和Wo^I692RD695Y；