CN111454341A - 一种促进植物花器官增大的基因及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进植物花器官增大的基因及其应用。本发明提供了如下蛋白：氨基酸序列为SEQ ID No.1或将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或与其具有80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质或在N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。本发明将该基因导入烟草中，与野生型烟草比较，转基因烟草花的直径增加了14.75％，表明PtoEXPA1可以显著增加花器官的大小，有助于提高开花植物的观赏价值，可以作为赏花植物分子育种的重要基因资源。

Description

一种促进植物花器官增大的基因及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种促进植物花器官增大的基因及其应用。

背景技术

花器官的大小是赏花植物的一个重要指标。一些常规的品种选育、杂交育种、多倍体育种等技术手段在这一领域中均取得了一定的进展。近些年来，随着分子生物学技术的发展，利用基因工程技术进行品种改良，在植物生长发育、增加植物抗性、改善植物品质等方面取得了大量进展，显示出极强的潜力。本研究以毛白杨为材料，利用分子生物学技术鉴定并克隆了一个编码扩展蛋白的基因，通过基因转化技术发现，该基因可显著增加植物花器官的大小，可以作为赏花植物分子育种的重要的基因资源，以满足对观赏植物的需求，提升其在社会经济中的价值。

扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分，根据序列的差异分为A、B、LA、LB等4个亚家族。扩展蛋白广泛存在于植物基因组中，但不同物种在家族基因序列、组成、数量等方面有很大的不同，已经报道的如马铃薯(Chen et al.,2019)、水稻(Shin et al.,2005)、玉米(Zhang et al.,2014)、大白菜(Krishnamurthy et al.,2015)、陆地棉(Zhang et al.,2019)、大豆(Zhu et al.,2014)中基因组中分别含有21、34、36、39、46和49个扩展蛋白基因。

扩展蛋白主要由三部分构成，具有分泌功能的信号肽、类似内切葡聚糖酶EG45的催化区域以及与纤维素的结合域等。扩展蛋白主要通过打断细胞壁中纤维素、木葡聚糖、半纤维素之间的非共价键连接，从而疏松细胞壁，增加了细胞壁的柔韧性。研究发现，扩展蛋白能够调控植物种子萌发、根毛发育、根系生长、块根发育、叶片发育、气孔运动、纤维强度、器官脱落、果实成熟及植物抗性等生命进程。

Yan等在拟南芥种子萌发过程中克隆得到一个种子特异性表达的扩展蛋白基因AtEXPA2，其突变体exp2表现为种子发芽迟缓，证明该基因与拟南芥种子萌发相关(Yan etal.,2014a)。TaEXPA6在种子萌发早期表达量很高，随着积温的升高表达量逐渐下降。原位杂交显示，TaEXPA6主要在种皮表达，在胚乳中也有表达(Lizana and Calderini,2010)。Harmer研究发现，GhEXP1只在陆地棉的纤维中大量表达，说明GhEXP1可能在纤维伸长过程中起着重要作用(Harmer et al.,2002)。在大豆的根中，GmEXP1特异性地在根的伸长区表达，即初生根及次生根的根尖部位。原位杂交显示，GmEXP1基因在大豆初生根和次生根的表皮细胞以及表皮细胞内部的几层细胞表达。将GmEXP1基因在烟草中表达，可以促进转基因烟草根的生长，表明GmEXP1基因在植物根的发育中其重要作用，尤其是根的萌发和伸长(Liet al.，2003)。将GmEXPB2基因在拟南芥中过量表达，发现转基因植株的根细胞分裂和伸长都有所提高(Guo et al.,2011,Zhou et al.,2014)。AtEXPA7和AtEXPA18是拟南芥根根系中特异表达的蛋白，它们在拟南芥根毛的形成过程中具有严格的时空特异性，与根毛的生成密切相关，并且受到生长素和乙烯的诱导(Cosgrove，2002)。Lin等人将AtEXPA7基因进行RNAi干扰，AtEXPA7表达量的下调导致转基因株系的根毛比野生型拟南芥缩短了25-48％(Lin et al.,2011)。Yu等从水稻短根突变体中克隆得到与根毛伸长相关的扩展蛋白基因OsEXPA17。该突变体中OsEXPA17蛋白104位的甘氨酸突变为精氨酸，蛋白结构预测显示，这个突变很有可能破坏了扩展蛋白中一个高度保守的二硫键。利用RNAi抑制OsEXPA17基因在水稻根中的表达，同样证明了该基因在根毛生长方面的重要作用。进一步研究表明，引入OsEXPA30或者拟南芥扩展蛋白基因AtEXPA7均可以恢复水稻根毛的伸长，表明这些根毛生长相关扩展蛋白基因在功能上的保守性(Yu et al.,2011)。

扩展蛋白对植物茎叶的发育也有重要影响。对马铃薯黄化茎不同区段的A类扩展蛋白表达量进行分析，发现EXPA1基因在茎顶端的快速生长区表达水平最高，随着不同区段相对伸长速率的下降，该基因的表达水平也随之降低(Jung et al.,2010)。对扩展蛋白LeExp2和LeExp18在番茄叶片中的表达模式进行分析，发现LeExp2主要在快速扩张的组织中表达，而LeExp18则主要集中在分生活性强的组织中，原位杂交结果显示，LeExp18在叶原基发生的初期细胞团中表达量升高(Reinhardt et al.,1998)。AtEXP10是拟南芥叶片发育过程中一个非常重要的扩展蛋白，反义株系比野生型叶柄缩短、叶片面积减小、叶片卷曲，而正义株系具有更长的叶柄和叶片(Cho and Cosgrove,2000)。

2007年，Valdivia研究了EXPB1蛋白在玉米花粉发育中的作用，发现EXPB1基因的突变降低了花粉的竞争性。将大量突变杂合体玉米的花粉粒(EXPB1/expb1)涂施于野生型(EXPB1/EXPB1)玉米柱头时，突变体花粉粒(expb1)的授粉率远远低于正常花粉。授粉22h后，37.5％的子房中可以观测到正常花粉粒(EXPB1)的花粉管，而接受突变花粉粒(expb1)授粉的子房中观测不到任何花粉管(Valdivia et al.,2007)。2011年，Tabuchi等人将纯化的B类扩展蛋白作用于玉米花丝细胞壁，发现细胞壁基质多糖溶解，并伴随着胞壁样本破断力以及塑性柔度的增加，诱导细胞壁蠕变，而其他扩展蛋白并未发现有溶解胞壁多糖以及增加塑性的作用(Tabuchi et al.,2011)。Gookin等研究了紫茉莉花的生长和衰老过程，发现大部分A类扩展蛋白在小芽期表达量低，而在花筒伸长时期表达量迅速升高，随着伸长的停止，基因的表达量也随之下降；B类扩展蛋白表达量与此相反，在小芽期表达量较高，而在花筒快速伸长期表达量大幅度下调(Gookin et al.,2003)。

1999年，Brummell将Exp1基因在番茄中抑制表达，发现转基因番茄果实的硬度比野生型要高；Exp1基因的高表达会使转基因番茄果实比野生型更软(Brummell et al.,1999)。抑制番茄中LeExp1基因的表达，会提高果汁的粘度(Powell et al.,2004)。在荔枝果皮的转录组研究中发现，有5个扩展蛋白基因在普通荔枝果皮中的表达量是破裂果皮中表达量的2倍至7倍(Li et al.,2014a)。

Wu等检测了高低水势下离体玉米根尖不同区域5个扩展蛋白基因ZmEXP1、ZmEXP5、ZmEXB2、ZmEXB6、ZmEXB8的表达情况，发现根尖不同区域的5种扩展蛋白低水势下的表达量都显著高于高水势，随着处理时间的延长，高、低水势对扩展蛋白基因表达的影响程度也有所改变(Wu et al.,1996,Wu et al.,2001)。酸模中的扩展蛋白基因RpEXPA1在水淹处理4-6h后，相对表达水平提高了3倍左右(Vreeburg et al.,2005)。地瓜(Ipomoea batatas)叶片和叶柄中IbEXP1和IbEXPL1基因的表达水平表现为22℃下降，16℃升高，12℃又下降，而在根中16℃低温时的表达水平达到最大，尔后下降；IbEXP2基因在叶片中的表达水平随着温度的下降而下降(Noh et al.,2009)。2007年，Xu等发现扩展蛋白基因AsEXP1的表达水平与草坪草品种的耐热性呈显著正相关，高温(40℃)胁迫时，该基因在耐高温品种中有强势表达，在温度敏感品种中不表达或有微弱表达(Xu et al.,2007)。

由此可见，不同扩展蛋白基因因为其来源不同、序列差异等，可导致其功能发生很大的变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进植物花器官增大的基因及其应用。

第一方面，本发明要求保护一种蛋白质。

本发明要求保护的蛋白质可为如下任一：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。

上述蛋白质中，同源性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述蛋白质中，所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94％的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89％的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84％的同一性。

第二方面，本发明要求保护编码前文第一方面所述的蛋白质的核酸分子。

所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA等。

进一步地，所述核酸分子可为如下任一：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码前文所述蛋白质的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码前文所述蛋白质的DNA分子。

上述核酸分子中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

上述核酸分子中，同源性是指核苷酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定核苷酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对核苷酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述核酸分子中，所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94％的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89％的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84％的同一性。

第三方面，本发明要求保护含有前文第二方面所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达所述蛋白质的DNA，该DNA不但包括启动所述蛋白质编码基因转录的启动子，还可包括终止转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织特异型启动子和诱导型启动子。可用于本发明的增强子可包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等。翻译控制信号的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。

为了便于对转基因细胞系或者重组菌进行鉴定及筛选，可对所用重组载体进行加工，如加入可在宿主细胞中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)等。

所述重组载体可为细菌质粒、噬菌体、酵母质粒或逆转录病毒包装质粒等。

所述重组菌可为原核细胞或低等真核细胞。

第四方面，本发明要求保护前文所述的蛋白质或前文所述核酸分子或前文所述的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在调控植物花器官大小中的应用。

在所述应用中，所述的蛋白质的表达量和/或活性越高(所述核酸分子的表达量越高)，所述植物的花器官越大；和/或所述的蛋白质的表达量和/或活性越低(所述核酸分子的表达量越低)，所述植物的花器官越小。

第五方面，本发明要求保护一种培育植物品种的方法。

本发明所提供的培育植物品种的方法，可为方法A1或方法A2：

方法A1：一种培育花器官增大的植物品种的方法，可包括使受体植物中前文所述蛋白质的表达量和/或活性提高的步骤。

方法A2：一种培育花器官减小的植物品种的方法，可包括使受体植物中前文所述蛋白质的表达量和/或活性降低的步骤。

第六方面，本发明要求保护一种培育转基因植物品种的方法。

本发明所提供的培育转基因植物品种的方法，可为方法B1或方法B2：

方法B1：一种培育花器官增大的转基因植物品种的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达前文所述蛋白质的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比花器官增大。

方法B2：一种培育花器官减小的转基因植物品种的方法，可包括如下步骤：对受体植物中能够表达前文所述蛋白质的核酸分子进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比花器官减小。

在所述方法B1中，能够表达前文所述蛋白质的核酸分子可以以前文所述的重组载体的形式导入所述受体植物中。

在前文各方面中，所述植物可为双子叶植物。所述植物可为木本植物(如毛白杨)或草本植物(如烟草)。

本方面利用分子生物学技术，从毛白杨中获得了一个扩展蛋白基因PtoEXPA1。将该基因导入烟草中，与野生型烟草比较，转基因烟草花的直径增加了14.75％，表明PtoEXPA1可以显著增加花器官的大小，有助于提高开花植物的观赏价值，可以作为赏花植物分子育种的重要基因资源。

附图说明

图1为利用引物PtA1F/PtA1R扩增毛白杨PtoEXPA1基因片段。1，叶片cDNA；2，阴性对照(水)；M，DNA Ladder。

图2为PtoEXPA1基因的核苷酸序列和预测的氨基酸序列。

图3为植物表达载体PEZR(K)-LC-PtoEXPA1的构建。

图4为PEZR(K)-LC-PtoEXPA1重组表达质粒检测。A为利用基因特异引物PtoA1F/PtoA1R扩增转化农杆菌克隆。1-8，不同的克隆菌落。B为HindⅢ/XbaⅠ双酶切鉴定阳性重组表达质粒。1-5，不同的克隆菌落。

图5为转基因的烟草组培苗。

图6为转PtoEXPA1基因烟草阳性株系的DNA和RNA检测。A为DNA检测；B为RNA检测。M，DNA Ladder；L1-L12，转基因株系；WT，野生型。

图7为转基因株系(L2，L3，L11)与野生型(WT)的花。注：表中数据为3次重复的平均值±标准误。“**”表示转基因株系与野生型株系间差异极显著(P＜0.01)。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、能够促进花器官增大的PtoEXPA1基因克隆及功能验证

本发明以中国山东省国营冠县苗圃基因全国毛白杨(Populus tomentosa Carr.)基因库中编号为TC1521型的毛白杨(参考文献：Hao Zhang,Yana Ding,Junkai Zhi,XiaoyuLi,Huabo Liu,Jichen Xu.Over-expression of the poplar expansin gene PtoEXPA12in tobacco plants enhanced cadmium accumulation.International Journal ofBiological Macromolecules.2018,116:676-682)为材料，收集叶片提取RNA，逆转录成cDNA，进行扩展蛋白基因PtoEXPA1的克隆。基因克隆过程中使用到的克隆中载体pEASY-Blunt载体和大肠杆菌感受态top10为北京全式金生物技术有限公司产品，植物表达载体PEZR(K)-LC(参考文献：Liu Jie,Xu Xiao,Xu Qian,Wang Shuhui,Xu Jichen.Transgenictobacco plants expressing PicW gene from Picea wilsonii exhibit enhancedfreezing tolerance.Plant Cell,Tissue and Organ Culture,2014,118(3):391-400)以及基因转化受体本氏烟草为本实验室拥有和保存。

一、PtoEXPA1基因全序列克隆及序列分析

依据测序的毛果杨基因组中扩展蛋白基因EXPA1的cDNA序列，在基因5’-UTR和3’-UTR区域设计引物PtA1F(5’-CGCTGACTTAAGTTGAAGGG-3’)和PtA1R(5’-CATGTCAAAAAAGAAGCCCGCC-3’)。以毛白杨TC1521叶片cDNA样本为模板进行PCR扩增，反应体系为20μL，反应条件为94℃预变性5min；94℃30s、55℃30s、72℃1min，35个循环，获得一个长度900bp左右的基因片段(图1)。

回收PCR扩增特异片段，克隆到pEASY-Blunt载体并转化大肠杆菌，对阳性克隆进行测序，并与NCBI数据库已报道的毛果杨EXPA1基因进行比对，发现该片段包含完整的基因结构，全长cDNA 789bp，可编码一个262个氨基酸的肽链。蛋白相对分子量28.39kD，等电点(pI)为9.71，包含全部20种氨基酸，含量较高的氨基酸有Gly(11.10％)、Ser(11.10％)、Ala(9.20％)、Arg(6.10％)、Asn(6.10％)、Val(6.10％)等，含量较少的包括Glu(1.10％)、His(1.40％)、Asp(2.30％)等。将该基因命名为PtoEXPA1(图2)。

二、植物表达载体构建

在克隆的基因两侧，设计双酶切位点(HindⅢ和XbaⅠ)接头引物PtoA1F(5’-CCCAA GCTTATGGCAATGAGCAGTTTAATTTGC-3’，下划线为HindⅢ识别位点)和PtoA1R(5’-TGCTCTAGATTAGACCCTGAAATTCTTGCC-3’，下划线为XbaⅠ识别位点)。以上述克隆质粒为模板，扩增获得PtoEXPA1基因的开放阅读框全序列。利用HindⅢ/XbaⅠ分别双酶切扩增片段和PEZR(K)-LC表达质粒回收后连接并经测序验证正确后获得重组质粒PEZR(K)-LC-PtoEXPA1(图3)。利用电击转化技术将质粒导入农杆菌中，对获得克隆菌落提取质粒，利用PCR及双酶切检测，鉴定阳性的重组菌株(图4)。

三、PtoEXPA1基因的烟草转化

挑取含有重组质粒PEZR(K)-LC-PtoEXPA1的阳性农杆菌单菌落，接种于含利福平(Rif,50mg/L)和卡那霉素(Kan,50mg/L)的LB液体培养基中，28℃摇菌36-48h。吸取适量菌液，于不含抗生素的LB液体培养基中摇菌3-12h至菌液OD₆₀₀＝0.4。选取烟草无菌苗幼嫩叶片剪2-3刀，放入菌液中浸泡10min。将侵染过的叶片接种到芽分化培养基(MS+2mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+3％蔗糖+0.8％琼脂)上，28℃暗培养2d后，把叶片转移到筛选分化培养基(MS+2mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+50mg/L Kan+200mg/L Cef+3％蔗糖+0.8％琼脂)上，约20-40d分化出抗性芽。待不定芽达到1-2cm时，转接到生根培养基(MS+0.1mg/L NAA+50mg/L Kan.+200mg/L Cef+3％蔗糖+0.8％琼脂)上，7-15d后长出不定根(图5)。

提取再生烟草苗的DNA和RNA，将RNA逆转录成cDNA。利用PtoEXPA1基因的特异引物PtoA1F/PtoA1R进行PCR扩增，发现有3个株系L2、L3、L11已成功导入并表达PtoEXPA1基因(图6)。

四、转PtoEXPA1基因烟草植株的生长发育

对阳性转基因株系及野生对照株系进行无性扩繁，待幼苗长到3-4片叶，开瓶炼苗2天，移植于含蛭石的培养钵中(直径10cm，高8.5cm)，培养箱中恢复生长2周后(光照强度为2000lux，昼夜比为16/8h，湿度为75％，每3天浇水1次，每周施加1次Hogland营养液)，选大小相近(每株约10个叶片)、长势一致的阳性转PtoEXPA1基因烟草及野生型各三盆继续培养，直至烟草完成整个生长生殖过程。

野生型和转基因烟草的开花时间和花期没有明显差别，均在移栽后大约80天左右开花，花期可持续7-8天。但是转基因烟草的花器官明显大于野生型，测量烟草花直径(每个株系随机选取10株，每株随机选取1朵花进行测定)，转基因株系花的平均直径为2.49±0.06cm，比野生型株系增加14.75％(野生型花的平均直径为2.17±0.04cm)(图7)。由此可见，PtoEXPA1基因能显著促进花器官的增大。

本发明利用分子生物学技术，从毛白杨中获得了一个扩展蛋白基因PtoEXPA1。将该基因导入烟草中，与野生型烟草比较，转基因烟草花的直径增加了14.75％，表明PtoEXPA1可以显著增加花器官的大小，有助于提高开花植物的观赏价值，可以作为赏花植物分子育种的重要基因资源。

序列表

<110> 北京林业大学

<120> 一种促进植物花器官增大的基因及其应用

<130> GNCLN200951

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 262

<212> PRT

<213> Populus tomentosa Carr.

<400> 1

Met Ala Met Ser Ser Leu Ile Cys Ile Ala Thr Ser Leu Leu Ile Ile

1 5 10 15

Val Ser Ser Leu Trp Met Ala Lys Ala Arg Ile Pro Gly Val Tyr Ser

20 25 30

Gly Gly Ala Trp Glu Asn Ala His Ala Thr Phe Tyr Gly Gly Ser Asp

35 40 45

Ala Ser Gly Thr Met Gly Gly Ala Cys Gly Tyr Gly Asn Leu Tyr Ser

50 55 60

Gln Gly Tyr Gly Val Ser Thr Ala Ala Leu Ser Thr Ala Leu Phe Asn

65 70 75 80

Asn Gly Leu Ser Cys Gly Ser Cys Phe Glu Ile Lys Cys Ala Ser Asp

85 90 95

Pro Arg Trp Cys His Ser Gly Ser Pro Ser Ile Phe Ile Thr Ala Thr

100 105 110

Asn Phe Cys Pro Pro Asn Tyr Ala Leu Pro Ser Asp Asn Gly Gly Trp

115 120 125

Cys Asn Pro Pro Arg Pro His Phe Asp Leu Ala Met Pro Met Phe Leu

130 135 140

Lys Ile Ala Glu Tyr Arg Ala Gly Ile Val Pro Val Ala Tyr Arg Arg

145 150 155 160

Val Pro Cys Arg Lys Arg Gly Gly Ile Arg Phe Thr Ile Asn Gly Phe

165 170 175

Arg Tyr Phe Asn Leu Val Leu Ile Ser Asn Val Ala Gly Ala Gly Asp

180 185 190

Ile Val Gln Val Ser Val Lys Gly Ser Lys Thr Gly Trp Met Ser Met

195 200 205

Ser Arg Asn Trp Gly Gln Asn Trp Gln Ser Asn Ala Val Leu Val Gly

210 215 220

Gln Thr Leu Ser Phe Arg Val Arg Ala Ser Asp Arg Arg Ser Ser Thr

225 230 235 240

Ser Trp Asn Ile Val Pro Ala His Trp Gln Phe Gly Gln Thr Phe Thr

245 250 255

Gly Lys Asn Phe Arg Val

260

<210> 2

<211> 789

<212> DNA

<213> Populus tomentosa Carr.

<400> 2

atggcaatga gcagtttaat ttgcattgcc actagtttac taataatagt gtcatcgttg 60

tggatggcta aagctagaat tcctggtgtt tactccgggg gtgcttggga aaatgctcat 120

gcaaccttct atggcggttc tgatgcctct ggcacaatgg gaggagcttg tggatatgga 180

aatctgtaca gccaagggta tggagtgagc actgcagccc taagcacagc actgttcaac 240

aacgggttaa gttgcggttc ttgcttcgag ataaaatgtg caagtgaccc gagatggtgc 300

cactcaggca gcccgtctat tttcatcact gcaaccaact tttgccctcc aaattatgca 360

cttcctagtg acaatggagg ctggtgcaac cctcctcgcc cccactttga ccttgccatg 420

cccatgttcc ttaagatcgc cgagtatcgt gccggtatcg tccctgttgc ctaccgccga 480

gtgccatgcc gcaagagggg aggcataagg ttcactataa acggattccg ttacttcaac 540

ttggtattga tcagcaacgt ggcgggtgca ggggatatag tgcaggtgag cgtgaagggt 600

tcaaagactg gttggatgag catgagccgt aactggggcc agaactggca gtcaaacgct 660

gttctggttg gccagacact ctccttcagg gttagggcca gtgacagacg ctcctccact 720

tcatggaaca ttgtcccagc ccactggcag tttggtcaaa cttttaccgg caagaatttc 780

agggtctaa 789

Claims (10)

1.蛋白质，为如下任一：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

2.编码权利要求1所述的蛋白质的核酸分子。

3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下任一：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。

4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

5.权利要求1所述的蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4所述的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在调控植物花器官大小中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：在所述应用中，所述的蛋白质的表达量和/或活性越高，所述植物的花器官越大；和/或，所述的蛋白质的表达量和/或活性越低，所述植物的花器官越小。

7.一种培育植物品种的方法，为方法A1或方法A2：

方法A1：一种培育花器官增大的植物品种的方法，包括使受体植物中权利要求1所述蛋白质的表达量和/或活性提高的步骤；

方法A2：一种培育花器官减小的植物品种的方法，包括使受体植物中权利要求1所述蛋白质的表达量和/或活性降低的步骤。

8.一种培育转基因植物品种的方法，为方法B1或方法B2：

方法B1：一种培育花器官增大的转基因植物品种的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达权利要求1所述蛋白质的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比花器官增大；

方法B2：一种培育花器官减小的转基因植物品种的方法，包括如下步骤：对受体植物中能够表达权利要求1所述蛋白质的核酸分子进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比花器官减小。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在所述方法B1中，能够表达权利要求1所述蛋白质的核酸分子是以权利要求4所述的重组载体的形式导入所述受体植物中的。

10.根据权利要求5-9中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述植物为双子叶植物；或

所述植物为木本植物或草本植物。

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