本發明專利技術公開了植物體細胞胚胎發生相關蛋白GhSERK2及其編碼基因與應用。實驗證明，表達序列表序列1所示基因GhSERK2的轉基因擬南芥株系，每個下胚軸經誘導分化后的出芽數目明顯高于野生型和轉空載體對照；表達序列表序列1所示基因GhSERK2的轉基因煙草株系，每個外植體葉片小塊經誘導分化后的出芽數目明顯高于野生型和轉空載體對照；說明GhSERK2蛋白及其編碼基因具有調控目的植株的體細胞胚胎發生的能力。本發明專利技術在明確棉花體細胞培養過程中的網絡調控及遺傳機制，提高棉花的植株再生率和遺傳轉化率，克服棉花體細胞培養的基因型限制，有目的的選擇優良的基因型獲得再生株，以快速高效地獲得新的優良棉花品種等方面具有重要意義。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種植物體細胞胚胎發生相關蛋白GhSERK2及其編碼基因與應用。
技術介紹
棉花是全球重要的經濟作物之一，為紡織工業和油脂工業提供了重要原料。同時，棉花是將現代生物技術與傳統育種相結合、應用轉基因技術最為成功的作物，而棉花的組織培養技術是轉基因技術實現的重要平臺。棉花的組織培養主要包括器官發生途徑和胚狀體途徑。植物的離體器官發生是指培養條件下的組織或細胞團(愈傷組織)分化形成不定根(adventitious roots)、不定芽(adventitious shoots)等器官的過程；胚狀體(embryoid)即體細胞胚或體胚,是在植物體·夕卜，某些植物以特定部位為外植體，通過組織培養，在特定條件下由體細胞產生的類似胚胎的結構。其發育過程與合子胚類似，經過原胚、球形胚、心形胚、魚雷形胚及子葉胚等幾個階段；在其發生的最早階段就具有兩極性，即根端(胚根)和莖端(胚芽)，并且與母體細胞或外植體的維管束無直接連系，這與器官發生不同。因此，胚狀體一開始就是一個完整植物的雛形，可通過根端或類似胚柄結構從外植體或愈傷組織中取得營養。棉花的組織培養技術包括體細胞培養、花藥培養、莖尖培養、胚珠和胚培養、原生質體培養等方面的組織培養體系，其中棉花的體細胞培養是發展最為成熟的技術之一。通過棉花體細胞培養的方法，以下胚軸、葉柄、胚性愈傷組織等為受體進行遺傳轉化獲得轉基因棉花的方法獲得了廣泛的應用。自1979 年 Price 和 Smith 首次報道從克勞茨基(Gossypium klotzschianum)野生棉的細胞懸浮培養中獲得了體細胞胚以來，目前已在陸地棉(Gossypium hirsutumL.)、海島棉(Gossypium barbadense L.)、亞洲棉(Gossypium arboreum L.)、草棉(Gossypiumherbaceum L.)、克勞茨基棉(Gossypium klotzschianum Anderss)、旱地棉(Gossypiumaridum)、戴維遜氏棉(Gossypium davidsonii )、雷蒙德氏棉(Gossypiumraimondii )、瑟伯氏棉(Gossypium thurberi )、擬似棉(Gossypium gossypioides)、夏威夷棉(Gossypiumtomentosum)、納爾遜氏棉(Gossypium nelsonii )、澳洲棉(Gossypiumaustrale)、司篤克氏棉(Gossypium stocksii)等14個種中獲得了胚狀體或再生植株,特別是在陸地棉栽培種中已獲得了許多品種的再生體系。目前，通過體細胞培養過程建立再生體系的棉花品種大多已被生產淘汰，利用這些品種進行棉花遺傳轉化獲得的轉基因植株后代農藝性狀較差，增加了其后篩選優良品種難度。
技術實現思路
本專利技術的目的是一種植物體細胞胚胎發生相關蛋白GhSERK2及其編碼基因與應用。本專利技術所提供的體細胞胚胎發生相關蛋白，來源于陸地棉(Gossypium hirsutumL.)，名稱為GhSERK2，是如下a)或b)的蛋白質a)由序列表序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；b)將序列表序列2的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物體細胞胚胎發生相關的由(a)衍生的蛋白質；序列表序列2所示的氨基酸序列由620個氨基酸殘基組成。為了使上述(a)中的蛋白便于純化，可在由序列表序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表I所示的標簽。表I標簽的序列權利要求1.一種蛋白質，是如下a)或b)的蛋白質 a)由序列表序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質； b)將序列表序列2的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物體細胞胚胎發生相關的由(a)衍生的蛋白質。2.權利要求I所述蛋白質的編碼基因； 所述基因具體可為如下I)-4)基因中的任意一種 1)其核苷酸序列是序列表序列I中第148位至第2010位所示的DNA分子； 2)其核苷酸序列是序列表序列I所示的DNA分子； 3)與I)或2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且編碼權利要求I所述蛋白質的DNA分子； 4)在嚴格條件下與I)或2)或3)限定的DNA序列雜交且編碼權利要求I所述蛋白質的DNA分子。3.含有權利要求2所述基因的重組載體、表達盒、轉基因細胞系、重組菌或重組病毒。4.根據權利要求3所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為將權利要求2所述基因插入載體PBI121的Xba I和Sac I得到的重組表達載體。5.權利要求I所述蛋白質或權利要求2所述基因在調控目的植物體細胞胚胎發生中的應用。6.一種培育轉基因植物的方法，是將權利要求2所述基因導入目的植物中，得到體細胞胚胎發生能力高于所述目的植物的轉基因植物。7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述導入是通過權利要求4所述重組載體實現的。8.一種提高目的植物體細胞胚胎發生能力的方法，包括在所述目的植物中表達權利要求I所述蛋白質或其編碼基因的步驟。9.根據權利要求5—8中任一所述的應用或方法，其特征在于所述目的植物為單子葉植物或雙子葉植物。10.根據權利要求9所述的應用或方法，其特征在于所述雙子葉植物為擬南芥或煙草。全文摘要本專利技術公開了植物體細胞胚胎發生相關蛋白GhSERK2及其編碼基因與應用。實驗證明，表達序列表序列1所示基因GhSERK2的轉基因擬南芥株系，每個下胚軸經誘導分化后的出芽數目明顯高于野生型和轉空載體對照；表達序列表序列1所示基因GhSERK2的轉基因煙草株系，每個外植體葉片小塊經誘導分化后的出芽數目明顯高于野生型和轉空載體對照；說明GhSERK2蛋白及其編碼基因具有調控目的植株的體細胞胚胎發生的能力。本專利技術在明確棉花體細胞培養過程中的網絡調控及遺傳機制，提高棉花的植株再生率和遺傳轉化率，克服棉花體細胞培養的基因型限制，有目的的選擇優良的基因型獲得再生株，以快速高效地獲得新的優良棉花品種等方面具有重要意義。文檔編號C12N1/19GK102936279SQ201210475749公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日專利技術者華金平, 劉正杰, 張園, 趙清翠, 王玉美, 梁偉 申請人:中國農業大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種蛋白質，是如下a）或b）的蛋白質：？a）由序列表序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；？b）將序列表序列2的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物體細胞胚胎發生相關的由（a）衍生的蛋白質。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：華金平，劉正杰，張園，趙清翠，王玉美，梁偉，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：
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