[发明专利]MdTCP17和MdWOX11互作调控MdLBD29基因表达和不定根发生的应用

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了一种MdTCP17和MdWOX11互作调控MdLBD29基因表达和不定根发生的应用，MdTCP17与MdWOX11蛋白存在互作，MdWOX11诱导MdLBD29的表达；苹果MdLBD29启动子的核苷酸序列为SEQIDNO.1，来自苹果砧木圆叶海棠，MdTCP17抑制MdWOX11对MdLBD29的转录激活作用。本发明首次研究苹果MdWOX11与MdTCP17蛋白是否存在互作，以及MdTCP17是否调控MdWOX11的转录调控，对了解苹果砧木不定根发育调控机制具有重要意义。同时，本发明对开发无性系砧木繁育调控技术和优良不定根发生能力砧木的分子育种具有潜在价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种MdTCP17和MdWOX11互作调控MdLBD29基因表达和不定根发生的应用。

背景技术

目前，苹果(Malus domestica Mill)是世界上具有商业重要性的果树之一，也是世界温带地区的主要果树作物，据世界粮农组织(FAO)统计显示我国的苹果生产发展迅猛，2017年世界苹果面积493.38万公顷，产量为8313.93万吨，中国2017年苹果总面积222.02万公顷，总产量4139.00万吨，占世界总面积和总产量分别为45.00％和49.78％，排名世界第一(FAOSTAT数据)。中国的自然生态环境有利于苹果树的生长发育，优良砧木的推广至关重要，因而不定根的诱导是砧木繁育的关键所在。开展不定根发生的分子机制研究不仅有利于解决某些苹果砧木的难生根问题，还可以通过分子生物学技术探讨不定根发生的调控网络，从而为生产中提供促进根系发育的有利措施。

WOX家族基因的表达都具有时空特异性，可能都以不同的作用机制参与植物顶端发育的调控。WOX家族基因与相关基因之间的调控网络尚不十分清楚。TCP家族基因是编码植物特异性的一类转录因子，家族成员含有一个b HLH motif，能够与DNA结合或者促使蛋白质之间的互作。现在有关TCP基因功能的研究越来越多，它们调整植物的生长发育，也对分生组织和侧生器官的生长有重要影响，有利于产生新的农业性状。TCP蛋白可以作为转录激活子或者转录抑制子，但是TCP家族基因与相关基因之间的调控网络有待解析。

LBD是高等植物所特有的一类转录因子，它能够响应很多信号比如激素、营养元素、生物以及非生物胁迫等，LBD(Lateral Organ Boundaries Domain)是高等植物所特有的一类转录因子，该家族成员通常在N一端包含一个保守的LOB结构域。根据序列相似性，植物LBD家族成员可分为Class I和Class II 2大类。已有研究结果表明，I类LBD成员主要在侧生器官原基边界表达，调控侧生器官包括侧根侧芽等的起始，从而调节植物多个器官的生长发育。II类LBD成员则参与植物花青素的合成以及氮代谢调控过程。很多研究表明LBD家族成员参与了多种生物学过程，在激素介导的植物次生代谢、植物侧生器官发育、植物营养元素吸收以及逆境胁迫过程中起着重要作用。LBD家族非常庞大，各个成员之间的功能差异也比较大，但是参与根系发育的基因大多集中在侧根发育调控方面，其对不定根发生的调控作用报道很少。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中关于WOX11的互作蛋白报道很少，尚未有关TCP17的报道，同时关于LBD家族对不定根发生的调控作用报道很少。针对苹果砧木生根难的产业问题，现有的技术集中于优化培养基配方和施加试剂来进行诱导生根，尚未有关分子层面的相关研究，本发明从基因层面上找到了三个调控根系发育的关键转录因子，并从中分析了这三个基因之间的调控关系，初步回答了苹果砧木不定根发生分子机制的科学问题，并将分子机制应用在不定根调控技术的开发上，对于解决苹果砧木难生根的产业问题具有重要的指导意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种MdTCP17和MdWOX11互作调控MdLBD29基因表达和不定根发生的应用。

本发明是这样实现的，一种MdTCP17和MdWOX11互作调控MdLBD29基因表达和不定根发生的应用，所述MdTCP17与MdWOX11蛋白存在互作。