本发明涉及植物基因工程,特别是涉及一种牡丹powox1基因和其编码蛋白的应用。
背景技术:
1、wox(wuschel-related homeobox)家族是真核生物体内的hb转录因子超家族,属于植物特有的转录因子,该家族成员含有保守的、可以被特定dna序列识别并结合的同源结构域(homeodomain,hd),该结构域由60~66个氨基酸折叠成螺旋-转角-螺旋结构构成。haecker等全面研究拟南芥基因组后,发现拟南芥的wox基因家族共包含15条基因,可以分为3个分支:进化支/wus支(wus和wox1-7)、中间支(wox8-9和wox11-12)和古老支(wox10和wox13-14)。各支系成员除含有hd之外,还含有其他的功能元件,例如进化支成员含有特异的wus-box(t-l-x-l-f-p-x-x,x代表任意一个氨基酸),t-l为其起始氨基酸,在古老支和中间支中其起始氨基酸并不固定。
2、wox基因参与植物体胚建成和分生组织形成,与被认为具有胚胎发生能力的细胞特异性标记基因serk、在促进细胞分裂中发挥作用的bbm、拟南芥胚胎发生的主要调节因子和调控lec基因家族其他成员(lec2、fus3、abi3)激活的lec1等一起形成植物体胚发育调控网络,wox基因家族成员功能冗余,具有补偿性和特异性,处于调控网络途径的关键地位,在植物体胚发育调控网络中属于关键节点基因。
3、wox家族成员功能广泛,在植物顶端分生组织、干细胞的维持、侧生器官和花器官的形成、胚胎发育、激素信号转导以及抗逆代谢等多个过程中发挥作用,尤其对细胞增殖分化旺盛的区域具有重要的调控作用。但是,目前国内外关于牡丹wox基因家族的研究尚未见报道。
4、体细胞胚胎发生是植物离体再生的重要途径之一,是快速繁殖的有效途径,是未来牡丹组织培养的重点。目前牡丹中关于功能基因的研究主要集中在花叶颜色、花型、开花时间、抗逆性、采后、花芽休眠、种子休眠几方面,而关于牡丹体胚功能相关基因的研究甚少。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种牡丹powox1基因和其编码蛋白的应用,以解决上述现有技术存在的问题,本发明发现powox1基因可调控转基因植株的生长、根发育、抽薹开花以及离体组织再生,为牡丹建立完整的植株再生和遗传转化体系提供一定的理论基础。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、本发明提供一种牡丹powox1基因的应用,包含如下任一项应用:
4、(1)促进植物生长;
5、(2)促进植物根生长发育;
6、(3)促进植物提早抽薹开花;
7、所述牡丹powox1基因包含如seq id no:1所示的核苷酸序列。
8、进一步地,通过上调所述牡丹powox1基因或其编码的蛋白质的表达量,促进植物生长、根发育和抽薹开花。
9、进一步地,所述蛋白质包含如seq id no:2所示的氨基酸序列。
10、进一步地,所述植物包括牡丹和拟南芥。
11、本发明还提供一种调控植物生长、根发育和抽薹开花的方法,包括提高受体植物中牡丹powox1基因或其编码的蛋白质的表达量的步骤;
12、所述牡丹powox1基因包含如seq id no:1所示的核苷酸序列;所述蛋白质包含如seq id no:2所示的氨基酸序列。
13、进一步地,通过构建所述牡丹powox1基因的过表达载体,将其转入受体植物材料中,提高植物生长、根发育和抽薹开花。
14、进一步地,所述植物包括牡丹和拟南芥。
15、本发明还提供一种牡丹powox1基因或其编码的蛋白质在促进植物组织再生中的应用,所述牡丹powox1基因包含如seq id no:1所示的核苷酸序列;所述蛋白质包含如seqid no:2所示的氨基酸序列。
16、本发明公开了以下技术效果:
17、本发明探究牡丹胚性基因wox功能特性以及在整个体胚直接发生过程和过表达拟南芥的各个组织中的表达特点,发现powox1基因过表达,促进转基因拟南芥生长和提早抽薹开花、提高拟南芥转基因植株侧根的发生和愈伤组织根分化,以及参与拟南芥主根发育、侧根生长等过程,说明powox1基因可调控转基因植株的生长、根发育、抽薹开花以及离体组织再生,为牡丹建立完整的植株再生和遗传转化体系提供一定的理论基础。
1.一种牡丹powox1基因的应用,其特征在于,包含如下任一项应用:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,通过上调所述牡丹powox1基因或其编码的蛋白质的表达量,促进植物生长、根发育和抽薹开花。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述蛋白质包含如seq id no:2所示的氨基酸序列。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述植物包括牡丹和拟南芥。
5.一种调控植物生长、根发育和抽薹开花的方法,其特征在于,包括提高受体植物中牡丹powox1基因或其编码的蛋白质的表达量的步骤;
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过构建所述牡丹powox1基因的过表达载体,将其转入受体植物材料中,提高植物生长、根发育和抽薹开花。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述植物包括牡丹和拟南芥。
8.一种牡丹powox1基因或其编码的蛋白质在促进植物组织再生中的应用,其特征在于,所述牡丹powox1基因包含如seq id no:1所示的核苷酸序列;所述蛋白质包含如seq idno:2所示的氨基酸序列。