CN112159464A - 一种小麦TaSEP基因及其在调控生长和发育中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小麦TaSEP基因及其在调控生长和发育中的应用，在小麦cDNA中克隆得到了三个同源TaSEP基因，分别位于第七染色体组,其中位于亚基因组D上的TaSEP‑7D，所述TaSEP‑7D的cDNA序列是序列表SEQ ID NO.1的核苷酸序列。本发明首次克隆得到了TaSEP基因，经过比较分析证明，增加小麦育成品种的小穗数、穗粒数和千粒重，具有调控生长和发育表达性能。

Description

一种小麦TaSEP基因及其在调控生长和发育中的应用

技术领域

本发明涉及小麦基因提取领域，尤其涉及一种小麦TaSEPs的克隆方法。

背景技术

小麦是世界上播种面积最大，产量最多和分布最广的粮食作物。随着世界人口的增加和可耕种土地面积的减少，提高作物的产量长期以来一直是很多作物育种改良的重要目标。因此，从生产的角度，提高小麦单产的潜力很大。

构成小麦产量的三要素是指单位面积的穗数、每穗粒数和千粒重。这三个因素也叫小麦的产量结构，三个因素的乘积就是小麦的单位面积产量。千粒重是以克表示的一千粒种子的重量，它是体现种子大小与饱满程度的一项指标，是检验种子质量和作物考种的内容，也是田间预测产量时的重要依据。

传统技术中通常是通过后期的种植管理技术提高小麦千粒重，比如选择适当时机浇注灌浆水、预防小麦倒伏等，或者通过改变小麦植株光合面积情况(如叶面积大小)而进行改变，这些方式通常只能是在一定范围内改变，作用效果有限。千粒重是一个数量性状，在作物中已经鉴定了几百个与籽粒性状包括粒长、粒宽和粒重等相关的QTL(QuantitativeTraitLoci)。这些QTL位点因能提高作物的产量，在驯化或育种过程中被正向选择而保留下来，这对作物的遗传改良具有重要意义。因此需要一种小麦TaSEPs的克隆方法以解決上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种小麦TaSEPs的克隆方法。本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

本发明包括3个亚基因组，以及对应的三组同源基因，在小麦cDNA中克隆得到了三个所述同源TaSEP基因，分别位于第七染色体组,其中位于亚基因组D上的TaSEP-7D，所述TaSEP-7D的cDNA序列是序列表SEQ ID NO.1的核苷酸序列。

进一步地，含有所述基因的表达载体。

进一步地，含有所述基因的转基因细胞系。

所述TaSEP基因在培育调控生长、延迟抽穗和发育表达植物中的应用。

进一步地，是将权利要求1所述小麦基因TaSEP基因导入宿主植物的细胞、组织或植株个体，得到具有调控生长和发育表达性能的植株，增加小麦育成品种的小穗数、穗粒数和千粒重的应用，所述的宿主植物为小麦。

一种小麦TaSEPs基因的克隆方法，包括以下步骤：

A获取小麦核酸提取和PCR；

B将TaSEP基因的亚细胞定位在小麦基因中并进行转录激活活性；

C分别将全长和截短的TaSEP-7D编码序列构建到PGBKT7载体；

D将TaSEP基因的CDS通过双酶切构建到小麦过表达载体pUBI::cas上。

进一步地，所述小麦TaSEPs基因的结构显示三个基因均含有8个外显子和7个内含子，且具有两个保守的MEF2-like和K-BOX结构域。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

本发明所提供的一种小麦TaSEPs的克隆方法，本发明首次克隆得到了TaSEP基因，经过比较分析证明，增加小麦育成品种的小穗数、穗粒数和千粒重，具有调控生长和发育表达性能。

附图说明

图1是小麦TaSEPs基因的全长结构图；

图2是小麦、水稻、拟南芥TaSEP E类基因氨基酸序列比对图；

图3小麦、水稻、大麦、玉米部分MADS-box基因进化树分析；

图4是小麦TaSEPs表达模式图；

图5是小麦TaSEPs的单核苷酸多态性及标记图；

图6是小麦TaSEPs基因的单倍型在小麦农艺性状上的显著性分析图；

图7是小麦TaSEPs基因编码区序列比对图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

植物材料和生长条件

功能验证材料：用于克隆基因的材料中国春、转基因受体六倍体小麦KN199；基因克隆材料每盆一株，种植在模拟气候培养箱(光照设置为16h/黑暗8h，温度设定白天23℃、夜晚20℃)；转基因材料种于温室，不同株系各种35株每盆一株，光照设定两种分别为光照16h/黑暗8h和光照10h/黑暗14h，温度设定白天23℃、夜晚20℃。

基因多样性分析材料636份，包括野生二倍体祖先种乌拉尔图小麦(AA基因组)、拟斯匹尔托山羊草(BB基因组)、粗山羊草(DD基因组)、野生二粒小麦(AABB基因组)、地方品种和现代育成品种(这些材料保存于中国农业科学院作物科学研究所)。多样性分析材料每行40株分别种植在河南新乡、河南焦作以及北京顺义基地。

统计分析

如图1所示为小麦TaSEPs基因的全长结构图，通过DNAStar公司Lasergene软件包中的SeQMan及MegAlign软件对克隆到的序列进行比对分析；MAGA7软件分析所得基因的氨基酸序列，使用ClustalW对全长蛋白构建进化树。通过SPSS软件进行相关性分析及独立样本的T检验，p值小于0.01为极显著，p值小于0.05为显著。

以TaESP^OE-7D为例子进行核酸提取和PCR

通过天漠公司的植物总RNA提试剂盒从六倍体小麦中国春、KN199野生型及TaESP^OE-7D转基因株系不同组织(根、茎、旗叶、柱头及子房和花后十天的种子)中提取总RNA，然后通过5×All-In-OneRTMasterMix(abm公司)试剂盒反转录得到相应的cDNA。PCR的总体积为25uL，包含50ng cDNA/DNA 2μL、10μL^-1正向和反向引物各0.75μL、5μL的dNTP、12.5μL的KODFXNeoBuffer、KODFXNeo酶(TOYOBO公司)、ddH₂O补至25ul。实时定量PCR(qRT-PCR)使用TBGreen^TMPremixExTaq^TMII(TliRNaseHPlus)试剂在RocheLightCycler96实时荧光定量PCR仪上进行；总体积为10uL，包含2uL cDNA，0.26uL基因特异性引物，5uLTBGreenPremixExTaqII，然后ddH₂O补齐至10ul。文中所有引物均由PrimerPremier5.0软件设计。

TaSEP-7D的亚细胞定位和转录激活活性

将TaSEP-7D无终止密码子的CDS序列克隆融合到GFP基因的上游，构建成CaMV35S启动子的控制下的35S::TaSEP-7D-GFP融合蛋白。通过PEG介导的方法将构建体转移到小麦叶肉原生质体中(Yoo,et al.2007)，在小麦原生质体中进行亚细胞定位。25℃条件下孵育18小时后，使用激光扫描共聚焦显微镜检测荧光信号。

TaSEP-7D的转录自激活活性分析

分别将全长和截短的TaSEP-7D编码序列构建到PGBKT7载体上，构建成一系列名为BD-TaSEP-7D，BD-TaSEP-7D-MADS，BD-TaSEP-7D-C的表达载体，然后转化进酵母感受态细胞Y₂H中，在缺素培养基SD/-Trp上培养1-2d。长出菌落后转到SD/-Trp-His、SD/-Trp-His-Ade培养基上，根据生长情况鉴定自激活活性。

质粒构建与遗传转化

将TaSEP-7D的CDS通过双酶切构建到小麦过表达载体pUBI::cas上，测序正确后将含有pUBI::cas-TaSEP-7D的质粒送到北京吉诺沃生物科技有限公司生物技术平台进行小麦基因枪转化。将获得的阳性苗种植到T2，调查T2代野生型(WT)KN199和转基因株系各个时期的表型：抽穗期，分蘖数，株高，穗长，穗粒数，小穗数，千粒重，粒长和粒宽等

小麦TaSEPs的克隆及序列分析

本发明从普通小麦品种中国春(CS)的幼苗叶片cDNA中克隆得到了三个TaSEP基因，分别位于第七染色体组的A、B、D上，命名TaSEP-7A、TaSEP-7B和TaSEP-7如图1所示，三个基因的编码区序列长度均为741bp，共编码246个氨基酸。

编码区序列比较分析发现，TaSEP-7A、TaSEP-7B和TaSEP-7D三个基因的CDS序列存在20个SNP，TaSEP-7D在第12个SNP编码甘氨酸不同于TaSEP-7A/7B为丝氨酸。基因结构显示三个基因均由八个外显子和七个内含子组成，其中TaSEP-7A inton1存在一个长为95bp的TE；TaSEP-7B中存在两个TE,分别为261bp和93bp,位于intron1，TaSEP-7D却有三个TE，分别为102bp，3050bp和78bp，位于intron2，所有的TE均为复制性转座。

如图2所示为小麦、水稻、拟南芥MADS-BOX E类基因氨基酸序列比对图，通过比对TaSEPs与拟南芥SEP3及水稻E类基因OsMADS45的蛋白序列发现均具有相同的MADS结构域和K-box结构域。用ClustalW构建了TaSEPs蛋白全长进化树。

结果表明，TaSEP-7A/-7B/-7D与E类MADS-box基因有很高的亲缘关系，如图3所示为小麦、水稻、大麦、玉米部分MADS-box基因进化树分析图，TaSEPs蛋白属于OsMADS45类群，该类群中还存在一个定位在浆片、雄蕊和心皮的大麦BM9基因以及在花和种子中特异表达的玉米MADS基因ZMM6，OsMADS24和OsMADS45又属于SEP3进化分枝。其中SEP3基因作为E类基因参与植物花器官发育的各个轮次；过表达OsMADS45在水稻的浆片、胚珠和心皮中的表达水平较高，且能够自下而上的激活信号传递通路，进而开花时间提早。进而我们推测TaSEPs为E类SEP3亚家族基因参与到花器官发育的各个环节。

TaSEPs的表达模式分析

如图4和5所示，以小麦TaActin基因作为内参通过qRT-PCR来检测TaSEPs在不用组织中的表达模式。结果表明，TaSEP-7A-7B-7D在不同组织中的表达具有相同的趋势，即子房与柱头的表达水平最高，花后10天的种子次之，根与叶中表达最低。同时还发现过表达TaSEP-7D转基因小麦的表达模式与野生型一致，但其表达量要比野生型高。

小麦不同组织的相对表达水平，以野生型KN199各个组织中的表达为对照。R：根，FL：旗叶，HS：抽穗期的茎，S&O：柱头和子房，10PDA：花后十天的籽粒。

TaSEP-7D为核质转录因子

我们上面分析了TaSEP-7D在编码区N端有高度保守的MADS和K-BOX结构域，预测TaSEP-7D是属于E类MADS基因SEP3亚家族的转录因子)。为了证实这一推论，采取了小麦原生质体的亚细胞定位。小麦原生质体细胞中的瞬时表达表明TaSEP-7D-GFP在细胞核与细胞质中积累。

携带载体35S:TaSEP-7D-GFP在小麦原生质体中的GFP信号检测结果，TaSEP-CDS-GFP：只有GFP信号；Bright field：明场；Merge：眀场和TaSEP-GFP信号融合。

TaSEPs单倍型分析

我们从660K SNP芯片数据中选择了位于TaSEPs基因及附近的SNP位点。其中TaSEP-7A基因上下游共4个SNP标记，TaSEP-7B上下游存在7个标记，TaSEP-7D下游共3个标记，这些标记在育成品种中位于同一个HapBlock内。根据这些SNP标记，对1050份材料进行TaSEPs基因型分析。发现TaSEP-7A、TaSEP-7B和TaSEP-7D分别主要有4、3、4种单倍型。分析这些单倍型在材料中的频率分布，发现不同单倍型在野生、地方品种和育成品种中的频率有差异。

对于TaSEP-7A，野生材料只有两种单倍型Hap1和Hap2，且Hap1是优势单倍型，占野生材料76％；地方品种包含4种单倍型，Hap4在中国地方品种中占83％，而在引进的地方品种中Hap4占52％，Hap2占43％；现代育成品种只保留了3种单倍型，Hap2～4,分布频率为Hap4>Hap3>Hap2。

对于TaSEP-7B,共发现有3种单倍型，野生材料中，Hap3(42％)>Hap2(32％)>Hap1(27％)；地方品种Hap1频率升高到58％(中国地方品种)和68％(引进国外地方品种)；现代育成品种Hap1几乎被固定，其频率达到94％(中国育成品种)和93％(引进育成品种)。

对于TaSEP-7D，有4种单倍型，野生材料主要是Hap2(68％)和Hap3(25％)；中国地方品种Hap4(47％)>Hap3(43％)>Hap1(10％)，引进地方品种Hap3(81％)>Hap4(18％)；中国现代育成品种Hap1(57％)>Hap3(35％)，引进育成品种Hap3(69％)>Hap4(20％)>Hap1(10％)。

利用PowerMarker软件，我们计算了TaSEPs单倍型多样性，结果显示，TaSEP-7A单倍型平均多样性为0.52，野生材料、地方品种和现代育成品种多样性分别为0.30、0.44和0.46，栽培种的多样性高于野生种；TaSEP-7B单倍型平均多样性为0.28，野生材料、地方品种和现代育成品种多样性分别为0.58、0.41和0.11，野生种多样性是现代育成种的5倍，表明TaSEP-7B在小麦进化过程中受到正向选择；TaSEP-7D单倍型平均多样性为0.56，野生材料、地方品种和现代育成品种多样性分别为0.41、0.41和0.50，栽培种的多样性略高于野生种。

TaSEPs基因芯片标记在1050份小麦材料中鉴定出的四种TaSEP-7A单倍型的单核苷酸多态性、三种TaSE3-7B和四种TaSEP-7D单倍型的单核苷酸多态性，显示SNP标记处对应的碱基变异。

TaSEPs关联分析

对2014-15年河南新乡、河南焦作以及北京顺义三个地点636份供试材料的农艺性状进行统计，依据统计结果分析不同基因的单倍型在不同群体和不用环境对小麦重要农艺性状的选择。结果发现育成品种中单倍型TaSEP-7D-Hap不仅与小麦的株高、小穗数、穗粒数、产量等农艺性状有极显著的相关关系；并且还与千粒重、抽穗期显著性相关)。而地方品种中单倍型TaSEP-7B-Hap和TaSEP-7D-Hap均呈现出与千粒重有显著的相关关系，如表1所示。

比较TaSEP-7D不同单倍型对农艺性状的影响，发现携带TaSEP-7D-Hap1的材料在三个环境的平均抽穗时间比TaSEP-7D-Hap3提前2-3d，比TaSEP-7D-Hap4提前3-4d；株高平均比TaSEP-7D-Hap3矮11.4cm，比TaSEP-7D-Hap4矮23.6cm；且TaSEP-7D-Hap1的小穗数、穗粒数、千粒重、产量等性状平均为19.3个、53.9粒、39.1g、2.2kg，显著高于TaSEP-7D-Hap3的18.5个、50.3粒、37.5g、1.9kg和TaSEP-7D-Hap4的18.9个、50.9粒、36.3g、1.5kg(附表)。这些结果表明TaSEP-7D-Hap1为中国育成品种中优异单倍型。而在地方品种中，携带TaSEP-7B-Hap1的材料平均千粒重为33.3g，显著高于TaSEP-7B-Hap3材料的29.25g；TaSEP-7D-Hap3材料的平均千粒重为34.41g，也高于TaSEP-7D-Hap4材料的29.69g。尽管TaSEP-7A不同单倍型在地方品种和育成品种群体中均未检测到与农艺性状显著相关(表3-3)，但在育成品种中TaSEP-7A-Hap3单倍型材料的平均穗粒数比TaSEP-7A-Hap2多6粒，且株高也比后者矮8cm(附表)。

如图6所示，育成品种中TaSEP-7D-Hap1与TaSEP-7D-Hap3、TaSEP-7D-Hap4在株高(a)、小穗数(b)、穗粒数(c)、千粒重(d)、产量(e)、抽穗期(f)性状上的差异比较。地方品种中TaSEP-7D-Hap3与TaSEP-7D-Hap4在千粒重(g)的差异比较；TaSEP-7B-Hap1与TaSEP-7B-Hap3在千粒重上(h)的差异比较。＊和＊＊分别表示P<0.05和P<0.01时的显着性差异。TaSEP-7D在小麦中的过表达延迟抽穗时间，且利于小麦穗及籽粒发育

TaSEP-7D转化小麦的过表达作用得到两个稳定遗传的转基因株系OE1和OE2(L163和L124)用于表型鉴定。调查发现在不同的光周期条件下(长日照/短日照)，OE1和OE2这两个转基因小麦株系均出现了抽穗延迟的现象，且延迟时间基本一致，达到了10d。同时我们对小麦成花基因(TaVRN3)进行了RT-qPCR，结果显示其表达水平在过表达植株中明显降低。表明TaSEP-7D可能不是通过光周期途径调控TaVRN3，存在其他调控通路。

(a)长日照条件下过表达TaSEP-7D转基因小麦抽穗状态，左一为KN199,OE1和OE2是分别代表N1和L124两个转基因株系(b)短日照条件下过表达TaSEP-7D株系抽穗状态，左一为KN199,OE1和OE2是转基因植株。(c)表达植株抽穗时间统计，KN199是对照,OE1和OE2是转基因植株，误差线表示标准偏差SD。*(P<0.05)，**(P<0.01)(标准t检验)

图6为表达TaSEP-7D^OE转基因小麦株系农艺性状调查统计图，其中(a)过表达株系的穗长比较；OE1是N1株系，OE2是L124株系，对照是KN199(d)过表达株系籽粒宽度比较，KN199是对照，OE1和OE2是转基因株系。(b、c、e、f)粒长、粒宽、穗粒数、千粒重等农艺性状统计，KN199是对照,OE1和OE2是转基因植株，误差线表示标准偏差SD，*(P<0.05)，**(P<0.01)(标准t检验)。结果发现，过表达TaSEP-7D的小麦穗长比野生型长1-2cm，成熟期转基因小麦的每穗粒数基本在52粒左右，比野生型增加了31.25％，粒长增加了1.82％，粒宽增加了9.93％，千粒重也比科农199增加3-6g(29g增至33g。综合来看，TaSEP-7D除了影响抽穗期TaSEP-7D基因对小麦的形态以及发育等方面的有多重作用。

TaSEP-7D作为E类基因参与调控小麦抽穗期

如图7为小麦TaSEP3s基因编码区序列比对图，TaSEP-7D与拟南芥中的E类基因SEP3是同源基因，发明表明拟南芥中存在四个E类基因：SEP1、SEP2、SEP3和SEP4，可以与其他几类基因形成复合物来调控植物花器官的发育。本发明发现小麦中过表达TaSEP-7D导致抽穗延迟，不过有意思的是拟南芥SEP3异位表达却引起的矮牵牛(Petuniahybrida)早花。TaSEP-7D从进化角度上属于水稻基因OsMADS45类群，两者又都属于Ⅱ型MADS-box基因，包含7～8个外显子和6～7个内含子，编码的蛋白具有MADS和K-box结构域。OsMADS45与SEP3具有相似的表达模式和蛋白互作方式，均是在花器官分化时期的浆片、雄蕊和雌蕊中表达，随后在胚珠表达增高，本发明过程中也发现TaSEP-7D在雌蕊中表达最高。小麦E类基因TaSEP-1、TaSEP-3、TaSEP-4、TaSEP-5、TaSEP-6分别对应水稻中的LHS1/OsMADS1、OsMADS7/OsMADS45、OsMADS8/OsMADS24、OsMADS34/PAP2和OsMADS5基因。其中TaSEP-1与水稻的OsMADS1(LHS1)表达模式不同，前者在内外稃表达非常高，雄蕊和雌蕊适中，后者表现在内外稃，雌蕊表达较弱，此外OsMADS1对花器官发育起决定性作用，影响花分生组织；TaSEP-3在雄蕊和雌蕊表达，与水稻OsMADS7和OsMADS8相同，且后者被证实参与调控开花时间和花器官分化(Cui et al.,2010)；TaSEP-5的表达模式与水稻OsMADS34基因相同，OsMADS34与OsMADS1结合能够调控外稃，雄蕊和心皮的发育；TaSEP-6在颖片，外稃和内稃的含量很高，OsMADS5在相应的组织中并未检测到。

过表达TaSEP-7D^KN转基因小麦对光周期不敏感，长/短日照条件下抽穗时间均延迟，推测该基因可能不属于光周期途径中的组成部分，而是属于其他调控途径。发明发现大多数双子叶植物和单子叶植物SEP3类基因组成一个独特的簇，它们能够相对松散地连接到FLC类基因和TM8类基因上(Zhao et al.,2017)。FLC类抽穗开花抑制因子在植物生命周期的不同组织中均有表达(Li et al.,2019)，TaSEP-7D可能调控这些开花抑制因子进而下调VRN3(FT)的表达导致抽穗延迟。酵母双杂交筛库表明TaSEP-7D与花发育相关基因存在一定的互作关系，主要表现在花器官发育，开花途径调控等(表S4)。前面提到TaSEP-7D在柱头及子房中有较高的表达水平，与SEC3A基因被证实在拟南芥的柱头、未受精胚珠和花粉中具有高表达一致，而且sec3a突变会导致拟南芥花粉萌发及胚胎发育受损。发明发现B类MADS基因APETALA3、PISTILLATA和C类基因AGAMOUS会与SEP基因结合激活心皮中的CRC基因(CRABSCLAW)，它能够调控心皮融合，而本发明中不同光周期下过表达植株的抽穗期一致也证实了TaSEP-7D不属于光周期途，以及上面我们提到SEP3类基因能够连接到FLC类基因上，因此TaSEP-7D可能与GRP7蛋白存在紧密联系。

TaSEP-7D基因功能的多效性

MADS-box基因作为转录因子对作物的其他农艺性状同样具有调控作用，水稻OsMADS18在根，叶，花序和发育中的籽粒中均表达，但在苗期未检测到OsMADS18的表达，OsMADS18蛋白能够与SEP1和SEP3蛋白相互作用，更重要的是OsMADS18可以形成与AP1类似的复合物，不过却在功能上不能与AP1互补。本发明中发现过表达TaSEP-7D同样使小麦的粒长、粒宽都有明显的增加。TaSEPs基因的单倍型分析也显示无论是育成品种还是地方品种TaSEP-7D较TaSEP-7A/B对农艺性状的影响更大，TaSEP-7D-Hap-1能够显著增加小麦育成品种的小穗数、穗粒数、千粒重以及产量，是我国的育成品种中优异单倍型，可以将它与其他产量相关的基因结合起来加以利用。

TaSEP-7D是E类MADS-box基因家族的转录因子在子房和柱头中表达水平最高，对小麦的抽穗期以及生殖发育有调控作用。TaSEP-7D-Hap-1表现出与优异的产量性状显著相关的优势单倍型，为育种工作提供新的参考。本发明中，我们通过在小麦第七组染色体中克隆了TaSEP，确定了其在细胞核与细胞质中积累。TaSEP的表达模式确定了它在小麦不同组织中的表达趋势。TaSEP在小麦中的过表达被用来确定其生物学功能。结果表明，TaSEP-7D是参与小麦抽穗期及穗发育的多效基因，为育种工作提供新的参考。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

序列表

<110> 中国农业科学院作物科学研究所

<120> 一种小麦TaSEP基因及其在调控生长和发育中的应用

<141> 2020-09-28

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 10034

<212> DNA

<213> wheat

<400> 1

cgatggagcc atcaaatcgg tcactcgctg gcatgctctg cgcgacgtac gttcctttgt 60

ccggtctcaa gcccgagcct ggacacgaag gttgctggct cccgtacgct acgcacggtc 120

gtaaaacggc cacgcgccgg cccgctctct cttgctgatt agtgcagcaa atgccagtcc 180

gcacccgcca cgtgaaccga tcgaattatc agccacacct tttgggtttt cgttctgctc 240

attgaggatt ttactcgccg agcagcatcg gccctgagat cccgtcgtct tcgtgcgcgg 300

cagatggaag caacagtgtc ctcccagtcg atcggctgtt cgtgcccatg ccatgcatga 360

atgcaccacc ggcagcgccc agcgtgcggt cgctgggccg atgggtgcgc cgtacgggcc 420

cggaccccgg ccggggaaga cgcatcaacc tcagctgtgg gcgcatctgt ggtgggccgg 480

gacatgcatg catgttacgt acgcgggcag ccagccagga tccgcaatgc accacgtgtc 540

gactgcaggg ccatcggccg cgccgatcgg acggctcgcc aaccgaccag ccgttgaaaa 600

atccctcacc gcggcttcct gcggatccgc tgcagcgcca tgcggtgcgt ccgtctctgt 660

gcgtgcgagc gcctccatgt gatcgcgtga gagagagagg ggagtgcaga agaggagcgt 720

gcttgtgtgt gtggagctag ccgtgcttgg ggtgcaaaaa gctagcgaat aaagcagggc 780

gtggaggagg agttaaggat ggatggcgac ggcgacgggg acggacggac gggacgcgcg 840

gcccatccca tccctagcct tccggaaacg cgctacgctg ctggtcctct agggtttccc 900

ccctactcat cctttgccaa aaacggcagc ccgcggagcc ccccttgcgc ccactggctc 960

ctctcctgca cccatcatct ctcgctttaa tccctaccag gccagccagc tgcctgcctg 1020

cctgctcctc cccaccccct tatcttcctc ccctcctctc ccttcttgct acgagtagta 1080

cgcttggtgg tggtggtggt ggtggtggtg tgtatggttg ctgcagcata gccagggacg 1140

gggaaggtgg aggaagcagc ggagtcagcc atggggaggg ggagggtgga gctgaagcgg 1200

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aaggcctacg agctctccgt gctgtgcgac gccgaggtcg cgctcatcgt cttctccaac 1320

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cgcgtcacgt caccaagctc cgtcgagcta cgtcgctgag gtgccgcgag ggacggctgt 1500

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attggcgtcg gctttccagg gactaccgag ccgggatccg gccagtaccg tgggtttagg 1620

gtttcctccc tggtcatttt ggtgcaccgt actttcccgg attcccggtc gagactccct 1680

gatctaactc tgtagtgaac tttgcgggca tccagtgggg tggtttcctt aacagttttg 1740

ctaaagcaca tctagatgtg ccataagtat tgctcatcta agtcctatgt cattgatttt 1800

acatcaagat tcgtgtggat atttttcttt tcttttttct ttttctcttt gtgcttgact 1860

cactcactta gatatgcaat aactagggta catctagatg tgccctagac acactctttc 1920

cttaattaca aaccatttct tccatggtaa ccccgaaacg aaggttccga ccttggatga 1980

gaaacaaaat gaagttgcaa acagaagact agaatgtttg tgaaccgatg tacatggtaa 2040

ctagcaacca ttgctatact atatatacat ctcatagtta ttagcaaata atgttctacg 2100

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tttggtggca gtgtatcatc atctaaggga tgatgacatt tttgactgtt ggtctagctt 2220

tccgagaggg tagaactaat tgatggatgc atgaaagatg gttgattcta actttggaca 2280

cgcccacatg catacctact agctaatatc atgtagaata caacctataa tattgcaaac 2340

ttacaagtat tcccaaggta cacattgtct taaacattat accatggtta gcatattttt 2400

ttatatgtac atgttagtag aactgtatta ttacgatttt gtcagtgctt tgttcatgat 2460

atactatttt tctccttagc agtgtaaaca atttgtgaag tcacaaagtt tgacttcatg 2520

ttttctgaat tgacttgtgt gcaccacgtc ttaggcagta ctaattaact tacattccag 2580

aaatataagt tgttgttacg tgtatttttt tgttaattga ggttttttta gataaaaaat 2640

gttaaatttc aatcaattcc cttgagcgca tccattcact cagatgtcaa gtgagcattc 2700

atgggagcgt atgacatttt agcgcacaca taaaactagc acatatattt tgtgtggttt 2760

gcactgaaaa gctggactga aaaatactca tcacttagtg tgaagattcc tggtacgcaa 2820

ggatctggga gtcaggaaca accttggaat gtgtgcaacg gcgtacaccc tatattcttc 2880

tgtattttgt ttctaatgtg ttattgctct cggtactccc tatcgtgtac cccttccttt 2940

tagtacataa taatgttatt ttcaagtcag catctcaaca agtgtatctc atgtcgccac 3000

tgcagcactg tgcatatttt gatttgagac agagattctt taacttaaat ttcctgactt 3060

tagagcggct gacatatgga tcccacaaaa agcttgccca catggcagca acccaagatt 3120

aggttgggta gaattttacg agaacacggg tcattagtta cggactgata ctcctaagat 3180

agttttatga ccaacaaaaa aatagagtta cttaattcat gttagaaaga tgtctagttt 3240

gggcatcatt tctcacaatc agttcttagt gagtagctgt tcactgcctt cattaccact 3300

tgtttttctg cgggtagcct tcattatcac ttgtactgct taagtaagca tctcatcaga 3360

cgtatcctgt ggcgtcacgg tggatatttt gattcgtggg ctggtactgt ggtaagaaca 3420

ttttagaggc ccaactgaac tgcgaagtag agtactagcc actgtgacac ttagaatcat 3480

aacctctaca cttggcaaac gtgccttttc ttatcctcac catctgttct agctctgtca 3540

taaataatct aatattaata ttcacatgta gaattgttat gcagttttgg tgtctggcta 3600

tatatatata tatctagtaa cctatgattg aaatataact tttatttgcc attgaacttg 3660

ttgtagcatg acgaagacac tcgacaagta tcaaaaatgc agttatgcag gacctgaaac 3720

tactgtgcag aaccgagaaa atgaggtaga acctgttgcc catgagccag caagaagatt 3780

tttttagtta attacatttg ctgttaaaat ctccttacgt tttactttca gcgcgtatat 3840

taccagctgt tccttcatat caatgagagt attctaggtt tggtattaat catatgcata 3900

tcacatggaa agtacctgca atcgcaaaaa ggtctccaga atattcaaag catgtaaata 3960

taccaaaaca cttcctatta tgaccccatg attctcaaac atataaatac acaaattcat 4020

atattaaaca tggtttacgt aatatatagc ccattaactc aaacttggac tatcttcatc 4080

tttaaatgac tgttagtgtg ctgatttctg ccctgtgctc tttcatgcaa gaaattacac 4140

atgacttgat acgaaggagt cacaagtaat ctttttgtta ttacaaagta cgcactattt 4200

agttattttt aggcgaaaat gaatcacatg tgatgtcagt taattcttta cataattcta 4260

tccgtatttt tgtaatttta tgatgcataa tgtgttagtt cccagatcaa aatgtgaagt 4320

agctagctta ggaaaataag gacagagaca atggttttgg tgctgcccaa attcgccaag 4380

gagttcatcg actagcagaa ggctaccttt gtactttggt acatcgtgca tctcggcgta 4440

aagtatttcg tcgggctgag ccagcttggg gcaggaacca aaacagtcag tgtcgctttg 4500

cttcgtcgtc ggtcgtatca ccgtcgccgg aaagtacacg gcgtcgggtc tgggccaaca 4560

atcgtacata cattatcaac ttggacacgt atcaatattg ggaggctgtg ttcgtgttta 4620

attccaacaa tcacccccta aacacgacgt catcatgtca cagctccgac gccgatcctt 4680

cttcgcatct tcaagaactt ctctcgatcc aaagccttgc ttagcatgtc cgccatctga 4740

tcatcggtgc aaccgtagtt gaccttcatc ttaccttctt ctacgcagtc ctttatgtag 4800

tgatacaccg tatcaatgtg cttgctccta tcctgccgca ctggatcctc acatagaaaa 4860

ctttcagact tgctatcaac attgagcacc acttgttccg gatctcgacc cgtgagatca 4920

ccgtgtagct tccttagcca cacgccttga cgcatcgcag tggccgctgc aatatactct 4980

attgcatcaa ctacgggtcc tttacttttc ttgctcagcg ctagacaagg ttccattaga 5040

gcgtcaactg gattgcaatc tctcatgaca gggctttcaa gtaccttcct tgtgcatgcc 5100

tcctggcata gtgtgacccc ctccgtcttt tgatgtacct ctatcccggg gtagtagctc 5160

aaaagaccta gatcatccat cttgaaaagc tctttcatct gtagcttgaa ctttgcaatc 5220

acttcttcat ctgctccagt aattaatagg tcgtcgacgt agatgccaac tagtagacga 5280

tccctccctt cacctcgctc gtacattgca tgctctagtg gggctttctc aaatccaaga 5340

gaaatcaatg tccgatcaag tttgttgttc cactcccgag gtccttggca tagcccatac 5400

aagattttgt gtgacttcag taccttgtgc tcttctccct ctttgatgaa atccgatggt 5460

tgattcacat acacatctcc ttctatctcg ccattcaaaa acgcggagtt tacatccatg 5520

tgatgtactt tccatgattt ctgagccgcg agagcgatga gtaatctcac cgactccatc 5580

tttgcaatgg gaacgaacac ttcttcgaag tccacacctt cctcttgcac atactctttg 5640

gctacaaacc tcgctttgtg cttcatgcac ccttcaacat ctttcttgac cttgaattcc 5700

cacttgagct ccatagcctt ttcatcattg ggaagatcca taagctccca tgaattattg 5760

tcatggatcg accccaactc ttctttcata gtatgacgcc aacacttctc cgtatttgcg 5820

tcctcaaatt tcaccggttc ctcggcgctt gctagacacc gtcgcccact ccctttcact 5880

tttgccgggt caatcgtccg aagagtcttc ttcgaatatg ggtgtaacac cggttgtagc 5940

agtacaggtg taggtggcgt tgtcctcgtc tcttgtgcct tcggagacaa cattatttgc 6000

atggctcctt gtaccttcag gagtaactcc tcaccatttg cttcgcacat tgcttttggc 6060

aaagctagat cccgggtacg gatgttacct tgccgttccc atcttcttgc attatagtgg 6120

ccaagcatgg caaaactgta cgtacatgcg ctggtaatga accttgcata tctcctggat 6180

cacttgcaac gtcactagtt gtagatggcc ctagctcacc acgtgagcca ccaagccctc 6240

ctgctagact tgtttgtagc ccaccatgcg agccttgtct tgtggctagg ccaccacacg 6300

tagctgcctt ggaggctcct tgtgcagcac tcgctgctgg gtgcgaggcg cccttactcc 6360

gcacaaggga tccagctttg gtgcctgcgg ccggtgcttt cagcctactc agcgagacac 6420

catgtccagt gttatttttg tggccaccta tgaacctctg aacggcacaa agattacttc 6480

tccatggtcg agcacacgca gctatcgctg catctactcc agcaaagttg gcacttatgc 6540

ccatagcatc gacataagct ttggaaccac cccccgcatc tctagcatag atacgagttt 6600

ccgaaccatg aagatgatgg caaacttttt cttccgcaag ctcgacaatt tctttagtca 6660

aggcttgaga gtctggatcc tcgtcgtcca ccagtttaca catcaacatc atgtctccat 6720

catctccttg ctgggtcatg agcgccttct acttcggtgc ttcctcgcag tcagccttga 6780

agtggccgag gaagccacaa ttataacacc tcactttcct gatgtcaaac ttcctcctcg 6840

gtggtggtac agcctcatcg tctgagtcgt catccgagtc ggcaaagttc tttctcaccg 6900

aacgctgctt ccccttcttg ctgctgctcg tggatccgtc ttgcttttcc tttgacaaag 6960

cgacccacta cgcccttgtg agcatcacaa gctcgtcgtt cctcccgtcc ccaagattgc 7020

accgcatccg ctcatcgtgg gccttgtacc gtccgacaag atcgtcgatg gagagagtct 7080

cgagaccgac gcactgctcg atcgccgtga caatttgcag gtaccgggga ggggctgcgc 7140

gcaagaaccg ctggacaagc gaggtctccg tgaggttttc tccaagcgcg tggatccgat 7200

tgacgagagt agccacccgt gaagcgaacg catccacgga ctcattgtcg cccatgacca 7260

aagtctcgta gttccttagg agagtttgga gattggcttg cttgatgcgg gtgtgtccct 7320

cgaacatgag cttcagcata tcccacacct ccttcgccgt tgctttggcg atgaggtgct 7380

ggaggacatc catcggcatc accgagtaaa tcgccgacgc cgcctgccga tccttccggt 7440

gctcggctcc ctccttcttg aacgcgtcgc ctcctgggtc gaccgcgtcc catagctcgt 7500

cggcgcggag accacactcc atgagggcct tccacacccc gaagttctcg cgatcaaatc 7560

gtgggtacga cgaactcgcc ggagcagcaa atactttagc cgcaccggag tactctgcca 7620

gttgcttgtt cttatcgtca tccgccatga tcctccgtta ctttacgcca agatgcacga 7680

tgtaccaaag tgcaaaggta gccttctgct agtcgatgaa ctcctgatcg atagctacgg 7740

caagcaacac cagaaatacg tgagcgtaca ctacggccag ccggcaggaa ccaaaacagt 7800

cagtgtcgct ttgcttcatc gttggtcgta tcaccgtcgc cggaaagtac acggtgtcgg 7860

gtctgggcca acataatgtt caataaaatg ttgttcttat cgttcttagt gaagtaaagt 7920

tgtgctatgt tatttccttt cagcaactga aaaacagccg caatgagtac ctgaaactaa 7980

aggcacgggt tgataattta cagcgaacac aaaggtacgc tgtgttttca atgagctatt 8040

ttaacactta cttttatatt gtttctttat cacttattat cttgaagtta aaaataactg 8100

aaatcagcag caactacaaa tgtgaaatgt gtttctcttt tgcaacatat cactatcaga 8160

aactatatct ttagtgatga tcgaaattta agtgcagtaa ctaatcattg ttttggttgc 8220

ttgaatgatt gtcagattga gcatcaaact gcaattaaca ttctttcaaa atggaataca 8280

atagaaacct taagaagtac tacctccgtc tcaaaaacgt cttatatttt gagagaggta 8340

atagtaactt ttgtagagtt tggtggctct ttaccaaact gttggtgctt gcaaatgtga 8400

cattgaaagg tcacaaaagt aaaagtacgc atactcaact taatatggat cattaccagt 8460

gatcgtatcc attccaccaa atccaagttt acctcttagt atcgtttctt ttcagcgtag 8520

tcgaaaggtg aaatacttat tttatctgcg cataatgaac cacttctttt tgcatcttat 8580

ccaggaattt gcttggtgaa gatcttgatt cattaggcat aaaagagctc gagagccttg 8640

agaagcaact cgattcatcc ttgaagcaca ttcgaacaac aagggtactg attacttaat 8700

ttttagcaag tgatttttcc agctaataag tgtggatttt tccttttgaa gtagatataa 8760

ctctgcatat gaaaaatctt tacgttactt tcttaatgac tttatgcgta caattatgag 8820

gttgcttggt gcgtcctaac aagttttccc cccttgttat agacacaaca tatggttgac 8880

caattgacag aactccagag aagggtacgc tctctcagaa attcaacagt attaaaacct 8940

ggctatttaa ttagtgaatg acctcccata atttattaaa catgcaggaa caaatgtttt 9000

cagaggcgaa taaatgtctt cgaataaaag taggtacttc tacgattgca agtctaatta 9060

tttcatatat gtattcttgt agcaacattc cataatccgt atgtatttca tctcaaagga 9120

gatcaaaatg aaacagttac tttcttactc atcctaaccc taattgttct tagagaacaa 9180

cgagcaaaaa aagaaatcca tgactggtac tcttaaaaat gaacaggtta ggtaatgtct 9240

gattttgttt tgagagatgc agttggagga gagcaaccag gttcatgggc agcagctctg 9300

ggagcacaac aacaatgtac tgggctatga acgtcagccg gaagtgcagc cgccgatgca 9360

cggcggcaat ggatttttcc acccccttga tgctgctggt gaacccacac ttcacatagg 9420

gtattactct cattctacgt ttgaagtttg atataaattt aacctgtcga gatagcagcc 9480

gtaatttgta ggagtataat tgttttgcgg cagagtactt tctgtagggc gaaaacaata 9540

aatttccatt attttcttat aaaagactgt tgcaaactta ggaggtgcat tccctccata 9600

tatttagcca ttcaactgat tgttaatcct ctctttccgt aggtaccctc ctgagtccat 9660

gagtaactca tgcatgacaa ctttcatgcc cccgtggttg ccttgattga agacggcgaa 9720

gaaagtgcga agaataagta tatacgtggc acccggccgg ccgcatatat gcatgtatac 9780

tacttcgagt gatggattat tccagtcaag atcctcaatt attttgcgtg caacttttgt 9840

gtgatgaaaa cttcagaacc ctgtatttga tgctcaacat tattgtgtta ctgcatgtaa 9900

aagatcatac attgtattac tagagtggct atgcgtgatg atattttccc cttacctcta 9960

ttggaattat tggcataatt tgtagaaaaa ttctggaagc ccctattcgt gcatgaagtt 10020

tagtccgacc ccac 10034

<210> 2

<211> 598

<212> DNA

<213> wheat

<400> 2

aggggagggg gagggggagc gaagcggacg agaacaagac aaccgccagg cacccgccaa 60

gcgcaggaac ggccgccaag aaggccacga gccccggcgg cgacgccgag gcgcgccacg 120

ccccaaccgc ggcaagccac gagcgcagca cccagagcag acgaagacac cgacaagaca 180

aaaagcagag caggaccgaa acacggcaga accgagaaaa gagcaacgaa aaacagccgc 240

aagagaccga aacaaaggca cggggaaaac agcgaacaca aaggaagcgg gaagacgaca 300

aggcaaaaag agccgagagc cgagaagcaa ccgacaccga agcacacgaa caacaaggac 360

acaacaaggg accaagacag aacccagaga agggaacaaa gcagaggcga aaaagccgaa 420

aaaaggagga gagcaaccag gcagggcagc agccgggagc acaacaacaa gacgggcaga 480

acgcagccgg aaggcagccg ccgagcacgg cggcaaggac cacccccgag cgcgggaacc 540

cacaccacaa gggacccccg agccagagaa ccagcagaca accagccccc ggggccga 598

Claims (7)

1.一种小麦克隆同源TaSEP基因，包括3个亚基因组，以及对应的三组同源基因，其特征在于，在小麦cDNA中克隆得到了三个所述同源TaSEP基因，分别位于第七染色体组,其中位于亚基因组D上的TaSEP-7D，所述TaSEP-7D的cDNA序列是序列表SEQ ID NO.1的核苷酸序列。

2.含有权利要求1所述基因的表达载体。

3.含有权利要求1所述基因的转基因细胞系。

4.如权利要求1所述TaSEP基因在培育调控生长、延迟抽穗和发育表达植物中的应用。

5.提高含有权利要求1中所述TaSEP基因在调控生长和发育表达的方法，是将权利要求1所述小麦基因TaSEP基因导入宿主植物的细胞、组织或植株个体，得到具有调控生长和发育表达性能的植株，增加小麦育成品种的小穗数、穗粒数和千粒重的应用，所述的宿主植物为小麦。

6.一种小麦TaSEPs基因的克隆方法，其特征在于：

包括以下步骤：

A获取小麦核酸提取和PCR；

B将TaSEP基因的亚细胞定位在小麦基因中并进行转录激活活性；

C分别将全长和截短的TaSEP-7D编码序列构建到PGBKT7载体；

D将TaSEP基因的CDS通过双酶切构建到小麦过表达载体pUBI::cas上；

E采用Mating杂交法对所述表达载体酵母双杂交文库筛选得到小麦TaSEPs基因。

7.根据权利要求6所述的一种小麦TaSEPs基因的克隆方法，其特征在于，所述小麦TaSEP-7D基因的结构显示含有8个外显子和7个内含子，且具有两个保守的MEF2-like和K-BOX结构域。

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