[发明专利]蜡梅CpFUL-like基因及其编码的蛋白与应用

说明书

本发明涉及植物分子生物学领域，具体涉及蜡梅CpFUL‑like基因及其编码的蛋白与应用。将从转录组测序获得的CpFUL‑like基因CDS序列全长设计特异引物，以蜡梅花cDNA为模板，利用PCR扩增技术以得到该目的片段。测序结果显示CpFUL‑like基因最大ORF框729bp，编码242个氨基酸。将该基因转化拟南芥后表型观察发现转基因株系抽薹时间、第一朵花形成时间及第一个角果形成时间均早于野生型植株，且转基因植株莲座叶数目明显减少。此外，高表达量株系植株出现顶端花，2～3朵花合生为1朵花，花器官表型部分发生变化，萼片有卷曲现象，植株侧枝数增多。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及一个蜡梅CpFUL-like基因、其编码的蛋白和应用。

背景技术

蜡梅(Chimonanthus praecox L.)，是蜡梅科(Calycanthaecae)蜡梅属(Chimonanthus)植物，落叶丛生灌木，高可达4米左右。蜡梅在我国栽培历史千年有余，最早于唐代开始种植，宋代时栽培较为普遍，明清时期应用较为广泛。蜡梅易混淆为“腊梅”，据文献考证，北宋黄庭坚《山谷诗序》曾有记录：“东洛间有一种花，香气似梅花，亦五出，而不能品明，类女工燃蜡所成，京洛人因谓蜡梅”。故，此蜡梅非彼“腊梅”。李时珍《本草纲目》也有记载：“蜡梅，释名黄梅花，此物非梅类，因其与梅同时，香又相近，色似蜜蜡，故得此名”。蜡梅花多为黄色，且花瓣具有“蜡”质光泽。蜡梅色、香、姿、韵俱全，是我国特产的传统名贵观赏花木，为广大人民钟爱。

随着分子生物学的发展，国内外学者对蜡梅的研究逐渐增多。蜡梅分子生物学研究集中在应用分子生物学技术为蜡梅品种分类提供依据和功能基因两方面，功能基因主要集中在花发育、花香、花色、抗性相关基因。

MADS-box基因家族FUL基因在植物生长发育过程中起着重要的作用，如控制开花时间、花分生组织分化、茎生叶的形态、心皮和果实的发育等方面。在拟南芥中，FUL基因，又称AGL8基因，位于第五条染色体上，属于AP1/FUL-like基因亚家族。植物在进化过程中发生了不同程度的基因复制事件，导致基因功能发生去功能化、亚功能化和新功能化。AP1/FUL-like基因亚家族为被子植物所特有，而且在进化过程中发生了多次基因复制事件，其中最重要的产生了euAP1、euFUL和FUL-like三个进化系。被子植物演化过程中，最开始出现的是被子植物的基部植物，如木兰类、睡莲等植物，只有FUL-like基因，AP1是后来出现的。euAP1和euFUL存在于核心双子叶植物中，FUL-like进化系存在于非核心双子叶植物。三者在C端有不同的基序，euAP1进化系具有法尼化基序(CF/YAA)，euFUL和FUL-like进化系具有高度疏水6氨基酸的FUL-like/paleoAP1基序(L/MMPWML)。euAP1是由于paleo AP1/FUL-like基序移码突变产生的。euAP1负责调控萼片和花瓣的形成，euFUL主要参与营养生长向生殖生长转变、茎生叶发育、复叶形成和果实发育。作为euAP1和euFUL进化系发生基因复制前的祖先，FUL-like进化系包含euAP1和euFUL的功能。