【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物，具體涉及slarf5基因在調節植物花器官發育、植株高度和植物開花中的應用。
技術介紹
1、植株高度影響植株結構、抗倒伏和產量表現。作為農作物的一項重要農藝特性，它受多種激素控制，包括獨角麥內酯、生長素、赤霉素、生長素、油菜素類固醇和細胞分裂素，以及環境影響。赤霉素被認為是所有激素中對株高影響最大的。植物高度變化通常是由調節ga產生、代謝或信號通路的基因突變引起的。ga生物合成基因家族包括ga20oxs和ga3oxs基因。根據最近的研究，在玉米中過表達ga20ox1可能會增加植株高度。此外，della蛋白作為中樞抑制因子和ga信號的調節因子之一，已經發現其功能獲得導致擬南芥矮化表型。玉米della蛋白缺陷也會導致侏儒癥。
2、生長素是在控制植物高度的網絡中經常與ga產生交互反應的激素之一。生長素是植物生長發育的重要激素，參與植物高度的復雜調控。植物高度的變化可能是與信號轉導或生長素產生途徑相關的重要基因突變的結果。例如，生長素信號受體基因轉運抑制劑f-box(tir1/afb)的功能缺失會導致水稻的矮化或半矮化表型，而過表達生長素反應因子基因osarf19也導致植株的矮化表型。此外，水稻中生長素外排載體蛋白或極性生長素運輸蛋白的改變同樣導致了植株高度的變化。例如，通過增加ospin5的表達量可以控制生長素的運輸和分配從而降低植株高度。
3、生長素反應因子(auxin?response?factor,arf)和生長素/吲哚-3-乙酸(aux/iaa)是生長素信號轉導通路中兩個重要的轉錄調控
4、由于arfs的時間和空間表達的普遍性，暗示arfs在不同的發育過程中發揮作用。例如，arf5(也稱為monopteros[mp])對于胚胎根和花的產生以及其他發育性生長素反應至關重要。早前的研究表明，arf5基因在番茄葉片、花和早期未成熟青果(8dpa)中的高表達證明了arf5可能在多種組織和器官的發育中發揮作用。據報道，擬南芥不能成花即是由arf5/mp突變引起的。研究人員發現，在擬南芥花序中，arf5/mp可直接觸發leafy(lfy)、ant和ail6/plt3的表達，這些基因可決定花的命運。番茄中的arf5基因影響花發育的表型，就像它在擬南芥中一樣。以往的研究發現slmp可能會促進葉子、小葉和花器官的起始和發育。此外，slarf5與生長素/赤霉素交互反應有關，抑制slarf5轉基因植株amislarf5，會導致果實大小減小，這可能是由于該途徑的削弱所造成。
5、盡管slarf5已經被報道有各種各樣的功能，但對其對植物高度的調節知之甚少。在目前的文獻報道中，尚未有其對植株高度調節的報道。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供slarf5基因在調節植物花器官發育、植株高度和植物開花中的應用，為slarf5基因提供一種新用途。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、第一方面，本專利技術提供slarf5基因在調節植物花器官發育、植株高度和植物開花中的應用，所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，其編碼的氨基酸序列如seqid?no.4所示。
4、進一步地，通過slarf5基因的過表達，提高植株高度。
5、進一步地，通過slarf5基因的過表達，促進植株早開花。
6、第二方面，本專利技術提供一種調控植株高度的方法，通過構建slarf5基因的過表達載體，將其轉入植株中，提高植株的株高；所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，其編碼的氨基酸序列如seq?id?no.4所示。
7、第三方面，本專利技術提供一種調控植株開花時間的方法，其特征在于，通過構建slarf5基因的過表達載體，將其轉入植株中，促進植株早開花；所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，其編碼的氨基酸序列如seq?id?no.4所示。
8、第四方面，本專利技術提供一種轉基因植株的構建方法，采用農桿菌介導的方法，將含有slarf5基因的過表達載體轉入野生型植物基因組中，篩選獲得轉基因植株；所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，其編碼的氨基酸序列如seq?id?no.4所示。
9、本專利技術主要是通過篩選獲得一株植株高度降低的植株，同時其具有明顯的花器官缺陷表型，主要表現為萼片、花瓣或雄蕊不同程度的缺失。我們對其突變基因進行了克隆，結果發現其突變基因是arf5基因。同時過量表達arf5基因的表達，可以促進植株高度的提高。主要步驟包括(1)矮化突變體植株的篩選及表型鑒定；(2)矮化突變體花器官表型觀察；(3)矮化突變體植株基因的克隆；(4)過表達載體的構建及轉基因植株的獲得；(5)轉基因番茄植株表達水平的鑒定；(6)轉基因植株的表型驗證；(7)slarf5突變體植株的生長素和赤霉素含量測定；(8)外施生長素和赤霉素對突變體植株高度的影響。
10、其中：
11、所述矮化突變體植株的篩選及表型鑒定的方法是：通過對突變體庫進行篩選，獲得一株植株高度明顯低于野生型的植株，將其再次種下，矮化表型依然穩定，沒有分離，通過生物學統計確定其矮化表型明顯低于野生型。
12、所述矮化突變體花器官表型觀察是指分別取野生型和矮化突變體的花器官進行觀察，統計萼片、花瓣和雄蕊的完整性，并用體視鏡進行拍照。
13、所述突變體植株基因的克隆是指將矮化突變體首先與野生型回交，獲得f1植株，鑒定f1表型為野生型表型，說明該突變基因為隱性突變，進一步將f2的種子種下，進行分離比鑒定，結果發現矮化植株的數量與非矮化植株的數量分離比為1：3，進一步說明該突變基因為單基因，且為隱性基因。我們將具有矮化突變體表型的植株取30株進行dna提取，獲得一個突變體植株的混池dna，將野生型植株基因組dna作為對照，進行bsa測序，并對測序數據進行分析。
14、所述過表達載體的構建是通過花椰菜花葉病毒(camv)35s啟動子構建slarf5基因的過量表達載體35s::arf5；其中，所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示；
15、所述轉基因番茄植株的獲得是將帶有目的基因的過量表達載體35s::arf5通過農桿菌侵染愈傷組織的方法獲得；通過收獲具有抗性的第二代的轉基因番茄純合體的果實；
16、所述轉基因番茄植株表達水平的鑒定是通過定量pcr技術鑒定野生型植株wt和轉基因植株本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.SlARF5基因在調節植物花器官發育、植株高度和植物開花中的應用，所述SlARF5基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.3所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.4所示。
2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，通過SlARF5基因的過表達，提高植株高度。
3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，通過SlARF5基因的過表達，促進植株早開花。
4.一種調控植株高度的方法，其特征在于，通過構建SlARF5基因的過表達載體，將其轉入植株中，提高植株的株高；所述SlARF5基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.3所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.4所示。
5.一種調控植株開花時間的方法，其特征在于，通過構建SlARF5基因的過表達載體，將其轉入植株中，促進植株早開花；所述SlARF5基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.3所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.4所示。
6.一種轉基因植株的構建方法，采用農桿菌介導的方法，將含有SlARF5基因的過表達載體轉入野生型植物基因組中，篩選獲得轉基因植
...【技術特征摘要】
1.slarf5基因在調節植物花器官發育、植株高度和植物開花中的應用，所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，其編碼的氨基酸序列如seq?id?no.4所示。
2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，通過slarf5基因的過表達，提高植株高度。
3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，通過slarf5基因的過表達，促進植株早開花。
4.一種調控植株高度的方法，其特征在于，通過構建slarf5基因的過表達載體，將其轉入植株中，提高植株的株高；所述slarf5基因的核苷酸序列如seq?id?...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林清芳，齊世連，王建勇，孟姿姿，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：
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