專利名稱：四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白及其編碼基因的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白及其編碼基因。
背景技術(shù)：
薔薇屬是薔薇科一個(gè)具有重要觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的屬，包括現(xiàn)代月季、玫瑰及150 多種野生薔薇。其中現(xiàn)代月季是由薔薇屬的月季花(Rosa chinenesis Jacq.)、巨花薔薇 (Rosa gigantia Collett ex Crep.)、突厥薔薇(Rosa damascene Mill.)、法國(guó)薔薇(Rosa gallica L.)等15種薔薇屬原種經(jīng)多次復(fù)合雜交而育成的，表現(xiàn)了與其它薔薇原種不同的四季開(kāi)花習(xí)性，成為極少數(shù)能四季開(kāi)花的木本植物之一。這種四季開(kāi)花習(xí)性是由原產(chǎn)中國(guó)的月季花提供的；其它薔薇一般一年只開(kāi)一季花。對(duì)觀賞植物來(lái)說(shuō)，四季開(kāi)花既是重要的觀賞性狀，又是關(guān)鍵的生產(chǎn)性狀，既豐富了園林植物的四季景觀，促進(jìn)了切花月季的周年供應(yīng)，又極大地節(jié)約了促成栽培的生產(chǎn)成本。TFLl基因是從擬南芥中克隆的花序分生組織特性基因，與金魚草的 Centroradialis(CEN)基因?qū)儆谕粋€(gè)家族，目前已從番茄、煙草、柑桔、葡萄等植物中分離出來(lái)同源基因。TFLl編碼的序列與磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白具有同源性，該蛋白在動(dòng)物中與膜蛋白復(fù)合物有關(guān)聯(lián)。TFLl是通過(guò)抑制LFY和APl在莖尖中央?yún)^(qū)域的表達(dá)和活性，來(lái)維持花序分生組織的特性，抑制花的發(fā)育。擬南芥tfll突變體的表型一是頂端成花，無(wú)限花序變有限花序；二是花期提前，童期縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白及其編碼基因。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。所述蛋白質(zhì)中，(b)具體可為由序列表中序列4所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)。編碼所述蛋白的基因也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述基因具體可為如下1)或2)或3)或4)或5)或6)的DNA分子
1)序列表中序列2所示的DNA分子；2)序列表中序列3所示的DNA分子；3)序列表中序列5所示的DNA分子；4)序列表中序列6所示的DNA分子；5)在嚴(yán)格條件下與1)或2)或3)或4)限定的DNA序列雜交且編碼與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白的DNA分子；6)與1)或2)或3)或4)或5)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且編碼與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白的DNA分子。
上述嚴(yán)格條件可為在6 X SSC, 0. 5% SDS的溶液中，在65°C下雜交，然后用2 X SSC, 0. 1 % SDS 和 1 X SSC, 0. 1 % SDS 各洗膜一次。含有所述基因的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。擴(kuò)增所述基因的全長(zhǎng)或其任一片段的引物對(duì)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明同時(shí)保護(hù)所述基因在輔助篩選具有不同開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中的應(yīng)用， 是檢測(cè)待測(cè)薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量，具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量低于不具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物。本發(fā)明同時(shí)保護(hù)所述基因在輔助鑒定薔薇屬植物的開(kāi)花性狀中的應(yīng)用，是檢測(cè)待測(cè)薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量，具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量低于不具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物。所述蛋白或所述基因可應(yīng)用于調(diào)節(jié)植物四季開(kāi)花性狀。所述蛋白或所述基因可應(yīng)用于在植物育種，如用于培育具有四季開(kāi)花性狀的植物。本發(fā)明屬于植物基因工程領(lǐng)域。從月月紅、玫瑰、野薔薇中分離得到了 RTFLlc (Rosa Terminal FLower lc)基因，該基因在四季開(kāi)花的月月紅和現(xiàn)代月季品種，與一季開(kāi)花的玫瑰、野薔薇和其它薔薇屬原種的表達(dá)有顯著差異，是控制四季開(kāi)花性狀的功能基因。以野薔薇、玫瑰、‘月月紅’ 3種植物不同花發(fā)育階段的花芽為材料，通過(guò)實(shí)時(shí)定量 Real-time PCR和RT-PCR，分析了 3個(gè)RTFLl同源基因在不同開(kāi)花習(xí)性薔薇屬植物中階段表達(dá)的差異，揭示了 RTFLlc是控制四季開(kāi)花習(xí)性的基因。從薔薇屬植物中分離得到的RTFLlc 基因，在野薔薇、玫瑰和月月紅中各有1、2、3個(gè)拷貝。RT-PCR、Real-time PCR表達(dá)分析的結(jié)果都表明，該基因在四季開(kāi)花的月月紅和現(xiàn)代月季品種中不表達(dá)或表達(dá)極少，是控制四季開(kāi)花性狀的功能基因。


圖1為應(yīng)用兼并引物的PCR產(chǎn)物電泳圖；1、以‘白玉堂，基因組DNA為模板， TFL1-F-1/TFL1-R-1為引物所得片段；2、以‘白玉堂，基因組DNA為模板，TFL1-F-2/ TFL1-R-2為引物所得片段；3、以玫瑰基因組DNA為模板，TFL1-F-1/TFL1-R-1為引物所得片段；4、以玫瑰基因組DNA為模板，TFL1-F-2/TFL1-R-2為引物所得片段；5、以‘月月紅，基因組DNA為模板，TFLl-F-I/TFLl-R-I為引物所得片段；M (Marker)。圖2為薔薇(RmTFLlc)與玫瑰(RrTFLlc)的TFLlc基因及其編碼蛋白序列對(duì)比圖。圖 3 為 TFLlc 基因 Southern blot 結(jié)果。圖4為TFLlc基因的RT-PCR結(jié)果；1 ‘白玉堂，1階段；2 ‘白玉堂，2階段；3 ‘白玉堂’ 3階段；4 ‘白玉堂’ 4階段；5 玫瑰1階段；6 玫瑰2階段；7 玫瑰3階段；8 玫瑰4 階段；9 ‘月月紅，1階段；10 ‘月月紅’ 2階段；11 ‘月月紅’ 3階段；12 ‘月月紅’ 4階段； 13 :Marker。圖5為RTFLl基因的相對(duì)表達(dá)量。圖6為薔薇屬植物RTFLlc基因的相對(duì)表達(dá)量；1 ‘索尼亞’ ；2 ‘西方大地’ ；3 ‘瓦爾特大叔’ ；4 ‘御用馬車’ ；5 ‘光譜’ ；6 ‘同情’ ；7 ‘紅成功’ ；8 ‘紅雙喜’ ；9 ‘至高無(wú)上’；10 大馬士革薔薇；11 木香花；12 櫻草薔薇；13 紅果薔薇；14 刺梨。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為自常規(guī)生化試劑商店購(gòu)買得到的。以下實(shí)施例中的植物材料均購(gòu)自中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉所， 都是常見(jiàn)品種，從北京植物園或河南南陽(yáng)月季基地(公司)及北京市三環(huán)路等綠地均可采樣。以下實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。圖5和圖6中不同字母表示差異顯著。表IPCR 引物(5，-3，)
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)，其特征在于(b)所述蛋白質(zhì)是由序列表中序列4所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)。
3.編碼權(quán)利要求1或2所述蛋白的基因。
4.如權(quán)利要求3所述的基因，其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)或4)或5) 或6)的DNA分子1)序列表中序列2所示的DNA分子；2)序列表中序列3所示的DNA分子；3)序列表中序列5所示的DNA分子；4)序列表中序列6所示的DNA分子；5)在嚴(yán)格條件下與1)或2)或3)或4)限定的DNA序列雜交且編碼與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)的蛋白的DNA分子；6)與1)或2)或3)或4)或5)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且編碼與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)的蛋白的DNA分子。
5.含有權(quán)利要求3或4所述基因的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
6.擴(kuò)增權(quán)利要求3或4所述基因的全長(zhǎng)或其任一片段的引物對(duì)。
7.權(quán)利要求3或4所述基因在輔助篩選具有不同開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中的應(yīng)用，是檢測(cè)待測(cè)薔薇屬植物中權(quán)利要求3或4所述基因的表達(dá)量，具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量低于不具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量。
8.權(quán)利要求3或4所述基因在輔助鑒定薔薇屬植物的開(kāi)花性狀中的應(yīng)用，是檢測(cè)待測(cè)薔薇屬植物中權(quán)利要求3或4所述基因的表達(dá)量，具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量低于不具有四季開(kāi)花性狀的薔薇屬植物中所述基因的表達(dá)量。
9.權(quán)利要求1或2所述蛋白或權(quán)利要求3或4所述基因在調(diào)節(jié)植物四季開(kāi)花性狀中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求1或2所述蛋白或權(quán)利要求3或4所述基因在植物育種中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種四季開(kāi)花性狀相關(guān)蛋白及其編碼基因。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物四季開(kāi)花性狀相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。所述蛋白的編碼基因在四季開(kāi)花的月月紅和現(xiàn)代月季品種，與一季開(kāi)花的玫瑰、野薔薇和其它薔薇屬原種的表達(dá)有顯著差異，是控制四季開(kāi)花性狀的功能基因。RT-PCR、Real-time PCR表達(dá)分析的結(jié)果都表明，該基因在四季開(kāi)花的月月紅和現(xiàn)代月季品種中不表達(dá)或表達(dá)極少，是控制四季開(kāi)花性狀的功能基因。
文檔編號(hào)A01H5/00GK102190716SQ20101011768
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者劉云峰, 劉青林, 王麗娜 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)