[发明专利]一种油菜长链非编码RNA基因及其在提高油菜种子粒重中的应用

说明书

本发明公开了一种油菜长链非编码RNA基因MSTRG.22563，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。通过获得过表达材料，分析转基因材料的千粒重，发现MSTRG.22563基因提高甘蓝型油菜种子粒重。本发明进一步提供了一种提高油菜种子粒重的方法：使用农杆菌介导的遗传转化方法将含有MSTRG.22563基因的过表达载体转化到作物的基因组中，获得MSTRG.22563基因过表达的油菜品种。本发明在油菜高产育种中具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于分子育种领域，具体涉及一种油菜长链非编码RNA基因MSTRG.22563，本发明还涉及该基因在调控油菜种子粒重中的应用。

背景技术

长链非编码RNA(lncRNAs)最初被认为是没有任何功能的转录垃圾，自从20世纪80年代末发现H19在哺乳动物中具有RNA的功能后，lncRNAs在生物体内的作用受到更多的关注。在过去的几十年里，越来越多的lncRNAs被发现在维持动物细胞的正常功能中发挥关键作用。最近，许多植物中也发现了大量的lncRNAs，如在拟南芥、水稻、棉花、花生、玉米和油菜中分别预测出6480、2224、14749、50873、20163和3181个lncRNAs。植物中的一些lncRNAs的功能特征与植物的生长、发育以及对非生物和生物压力的反应有关。

油菜籽是世界上第三大油料作物，约占全球油料产量的13％。油菜产量构成的三个因素是指单位面积上的角果数、每角果粒数和粒重。所以提高油菜粒重直接影响油菜产量。粒重是受多基因控制的数量性状，同时受到环境和基因型的调控。

本发明从油菜中克隆了长链非编码RNA基因MSTRG.22563，研究表明，将MSTRG.22563基因在油菜中过表达可以显著提高油菜的种子粒重，可为油菜高产育种提供理论依据。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种油菜长链非编码RNA基因，申请人将其命名为MSTRG.22563基因，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，序列长度为246bp。申请人通过对油菜lncRNAs进行大量筛选和鉴定最终得到该基因，可采用PCR技术从油菜基因组、mRNA和cDNA中扩增以获得。

本发明进一步提供一种克隆该基因的方法，包括以下步骤：

(1)从油菜种子中提取总RNA；

(2)反转录成cDNA；

(3)设计正、反向引物，从cDNA中扩增目的基因。

其中，正向引物：5’-GCGACTAGT CGTCGAGCTCGGTAGCGTG-3’(SEQ ID NO:2)

反向引物：5’-GCGTTCGAA CCCCGTTATCCTTCCACCGT-3’(SEQ ID NO:3)

本发明还提供了含有所述油菜长链非编码RNA基因的重组质粒和重组菌。

利用本发明提供的油菜长链非编码RNA基因、重组质粒或重组菌，可以对油菜进行分子育种并提高油菜种子粒重。

本发明进一步提供一种提高油菜种子粒重的方法：使用农杆菌介导的遗传转化方法将含有油菜长链非编码RNA基因的过表达重组质粒转化到油菜的基因组中，获得油菜长链非编码RNA基因超表达的油菜品种，其中，所述油菜长链非编码RNA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明所使用的载体质粒是指现有技术中已知的、能够在植物中进行表达的任何载体，例如适用于构建本发明过表达重组质粒的载体包括但不限于PMDC83等。

本发明的一个特点在于通过获得过表达材料，分析了转化材料的千粒重，发现MSTRG.22563正调控油菜种子千粒重。

本发明获得的高粒重过表达油菜植株，该植株在油菜高产育种中具有潜在的应用价值。