CN116334093B - 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用 - Google Patents

拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116334093B
CN116334093B CN202210879475.7A CN202210879475A CN116334093B CN 116334093 B CN116334093 B CN 116334093B CN 202210879475 A CN202210879475 A CN 202210879475A CN 116334093 B CN116334093 B CN 116334093B
Authority
CN
China
Prior art keywords
atflz13
gene
flowering
seq
plants
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210879475.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116334093A (zh
Inventor
杨超
王瑛
罗鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Botanical Garden of CAS
Original Assignee
South China Botanical Garden of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Botanical Garden of CAS filed Critical South China Botanical Garden of CAS
Priority to CN202210879475.7A priority Critical patent/CN116334093B/zh
Publication of CN116334093A publication Critical patent/CN116334093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116334093B publication Critical patent/CN116334093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8262Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield involving plant development
    • C12N15/827Flower development or morphology, e.g. flowering promoting factor [FPF]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明公开了拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种中的应用,属于基因工程技术领域。AtFLZ13基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。本发明通过过量表达AtFLZ13可以延迟植物的开花时间,可应用于植物遗传工程育种,为植物不同开花时间新种质的创制或改良提供新的方法。

Description

拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用
技术领域
本发明属于基因工程技术领域,具体涉及拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种中的应用。
背景技术
开花是植物从营养生长到生殖生长的一个重要转折点,适宜的开花时间是植物繁殖成功的关键。例如水稻开花时间直接影响水稻的分布和区域适应性,水稻能否在合适的时间开花直接影响水稻产量。植物通过感知光周期和温度等环境因子,启动内部基因的表达,从而完成生长转变,在最适宜的时期开花,以获得最大的生殖生长量。
然而,植物开花时间的遗传调控网络错综复杂,不同遗传背景的植物的分子调控机制差异较大。虽然目前已有一些调控植物开花时间的基因被报告,但是发掘和克隆研究更多新的,且在不同遗传背景中具有调控植物开花时间功能的基因,开发新的调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种的方法,仍是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种中的应用。
本发明通过转基因实验和表型分析验证了拟南芥AtFLZ13基因对于植物开花时间的调控作用,AtFLZ13基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。该基因有望应用于禾本科和茄科的遗传工程育种,特别是水稻和番茄的遗传工程育种,为水稻和番茄不同开花时间新种质的创制或改良提供理论基础。考虑到密码子的简并性,在不改变氨基酸序列的前提下,对上述核苷酸序列的碱基进行修改,也属于本发明的保护范围。
一方面,本发明提供一种拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用,AtFLZ13基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
进一步地,所述调控植物开花时间为通过过量表达AtFLZ13基因延迟植物的开花时间。
优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟单子叶植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟禾本科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟稻亚科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟稻属植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟水稻抽穗期。
在另一优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟双子叶植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟茄科和/或十字花科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟番茄属开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟番茄开花时间。
另一方面,本发明提供一种拟南芥AtFLZ13基因编码的蛋白在调控植物开花时间中的应用,AtFLZ13蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
进一步的,所述调控植物开花时间为通过过量表达AtFLZ13基因编码的蛋白延迟植物的开花时间。
优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟单子叶植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟禾本科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟稻亚科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟稻属植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟水稻抽穗期。
在另一优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟双子叶植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟茄科和/或十字花科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟番茄属开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟番茄开花时间。
另一方面,本发明提供一种拟南芥AtFLZ13基因在培育延迟开花植物品种中的应用,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
进一步的,所述调控植物开花时间为通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的植物品种。
优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的单子叶植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的禾本科植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的稻亚科植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的稻属植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟水稻抽穗期的品种。
在另一优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13基因培育延迟开花的双子叶植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟茄科和/或十字花科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟番茄属开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13基因延迟番茄开花时间。
另一方面,本发明提供一种拟南芥AtFLZ13基因编码的蛋白在培育延迟开花植物品种中的应用,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
进一步的,所述调控植物开花时间为通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的植物品种。
优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的单子叶植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的禾本科植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的稻亚科植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的稻属植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟水稻抽穗期的品种。
在另一优选方案中,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白培育延迟开花的双子叶植物品种。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟茄科和/或十字花科植物开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟番茄属开花时间。
进一步地,本发明通过过量表达AtFLZ13蛋白延迟番茄开花时间。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1)本发明提供了一种的新的调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种的方法,即通过过量表达AtFLZ13基因或其编码的蛋白对植物开花时间进行调控和/或获得延迟开花植物品种。
2)本发明提供的新的调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种的方法可用于不同遗传背景的植物。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本发明用于调控植物开花时间和/或培育延迟开花植物品种的方法及其有益效果进行详细说明。
图1所示为AtFLZ13过量表达载体表达框示意图;
图2所示为转基因拟南芥中AtFLZ13基因表达分析;
其中,Col-0表示哥伦比亚型拟南芥;OE-1和OE-4表示过表达植株。
图3所示为AtFLZ13转基因和Col-0植株在长日照条件下(16小时光照/8小时黑暗)的开花表型(图3A)和开花时间统计结果(图3B);
其中,Col-0表示哥伦比亚型拟南芥;OE-1和OE-4表示过表达植株。
图4所示为转基因水稻中AtFLZ13基因表达分析;
其中,Nip表示日本晴;OE-3和OE-6表示过表达植株。
图5所示为Nip和AtFLZ13转基因水稻在长日照条件下(广州3-7月)的开花表型(图5A)和开花时间统计结果(图5B);
其中,Nip表示日本晴;OE-3和OE-6表示过表达植株。
图6所示为转基因番茄中AtFLZ13基因表达分析;
其中,MT表示Micro-Tom;OE-1和OE-2表示过表达植株。
图7所示为MT和AtFLZ13转基因番茄在长日照条件下(16小时光照/8小时黑暗)的开花表型;
其中,MT表示Micro-Tom;OE-1和OE-2表示过表达植株。红色箭头标识番茄果实。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有技术和科技术语具有本申请所属技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
实施例中拟南芥AtFLZ13基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示:
ATGATACTAAGCAAGAGACCTCATCTAATGATCCGTAAATTGTCTGAGATGTTGGTTCCAAGAAGCAGATCTGCTGCTATTAAACCGGAGGAGTACACGGCCAGTCCGAGAAGTCCGTTGGATTTGAACTTCCCCTCCCCGGTTCACTCGAAGCGGTTCGGTTCTGGTGGTGTCGGTTTGGGTATTGTTGCTGCGTTGGAGGAAACTAGCAACGGGATTAACCGGCATGATCCGGTTCGTTACTCCGGGAGATTCAGGTGCCCGGAGATTGATCTGTCGGATGAGGAATACACTTATGTTACGAGCCCAAACGGGCCGACCAAAGTGTATTACAACGACGACGGGTTTGAATTGTCTGAAAATGATTATCGGAGAGTTCATAAACCGATGGTTACCGTCGATGAACCACCGGTTATTGAAAGACAGAGTGTTAGGGGTCCAACAGAGTTTCTGAGTTCGTGTTGCTTGTGTAAGAAGAAACTTCAAGGCAAAGACATATACATGTACAAAGGAGAGATGGGATTTTGTAGTGCCGAATGCAGATCAGTGCAAATAATGAATGACGAACGACAAGAGCAATGTAAAACGCAAGTTTCAAGAAACGCCGACGTTTTGAGCTCTCCTTACGCCGCCGGACAGAGATTATCTGCCGGAGTATTCGTATTTTAG。
拟南芥AtFLZ13蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示:
MILSKRPHLMIRKLSEMLVPRSRSAAIKPEEYTASPRSPLDLNFPSPVHSKRFGSGGVGLGIVAALEETSNGINRHDPVRYSGRFRCPEIDLSDEEYTYVTSPNGPTKVYYNDDGFELSENDYRRVHKPMVTVDEPPVIERQSVRGPTEFLSSCCLCKKKLQGKDIYMYKGEMGFCSAECRSVQIMNDERQEQCKTQVSRNADVLSSPYAAGQRLSAGVFVF。
实施例1
拟南芥AtFLZ13基因过量表达载体的构建
取在1/2MS固体培养基上萌发并生长7天大小的拟南芥幼苗0.5g,并使用植物RNA提取试剂盒(Magen公司)提取总RNA,然后进行目的基因的扩增,具体实验如下:
取1μg高质量(OD260/OD280:1.8-2.0;OD260/OD230≈2.0)的RNA进行反转录(诺唯赞公司反转录试剂盒)获得第一链cDNA。以cDNA为模板,使用KOD FX高保真酶(ToYoBo公司)进行PCR扩增。反应体系为:2×PCR buffer 10μL,2mM dNTPs 2μL,F引物(5’-CTGATTAACAGGGATCCCCCATGATACTAAGCAAGAGACCTC-3’)0.5μL,R引物(5’-TCGAGACTAGTGGTACCCCCAAATACGAATACTCCGGCAGAT-3’)0.5μL,cDNA模板1μL,KOD FX(1U/μl)0.4μL,加水补足至20μL。反应条件为:98℃5min;98℃15sec,56℃30sec,68℃30sec,35个循环;68℃5min。反应结束后,胶回收试剂盒(Magen公司)回收PCR产物。
用限制性内切酶SmaⅠ(NEB公司)对pCAMBIA1300-GFP载体(由pCAMBIA1300载体改造而来,含有拟南芥Ubiquitin 10启动子和GFP标签)进行线性化处理,酶切体系为:载体2μg,SmaI内切酶2μL,10×rCutSmart buffer 10μL,补足水至100μL。酶切条件为:25℃,2小时。载体酶切产物和PCR产物经过纯化回收后,使用NanoDrop 2000测定DNA浓度,使用重组试剂盒(诺唯赞公司)进行重组,重组体系为:目的片段:14ng,载体片段:130ng,5×buffer2μL,Exnase II 1μL,加水补足至10μL。重组条件为:37℃,30min。取全部产物,加入到100μL大肠杆菌DH5α感受态中,转化产物涂布于LB固体培养基(含有卡那霉素抗性,卡那霉素的浓度为50mg/L)。37℃培养过夜,挑4个单克隆进行菌落PCR鉴定。选择2个阳性克隆进行测序,得到含有AtFLZ13基因序列的阳性克隆,最终获得含有AtFLZ13目的基因的过量表达载体(图1)。
AtFLZ13转基因拟南芥的获得和鉴定
采用农杆菌GV3101介导的遗传转化方法,将实施例1中构建的过量表达载体,通过浸花法转入哥伦比亚0(Col-0)拟南芥中。实验方法参考文献:农杆菌介导的拟南芥转基因技术方法探究;张赵一淳;农家科技,2017年,第9期。
收获浸花后的拟南芥种子,使用2%次氯酸钠表面消毒后,播种在含有25μg/L潮霉素的1/2MS固体平板上,筛选出具有抗性的苗子(根长且可以长出真叶),认定为转基因阳性苗。将10株阳性的T1代转基因苗进行繁种得到T2代。将T2代种子使用含有潮霉素的培养基发芽,如果种子能全部正常生长,则证明该株系为纯合株。挑选2个转基因株系(OE1和OE4)进行qRT-RCR检测,并进行后续试验及分析。
其中qRT-RCR鉴定AtFLZ13基因在转基因拟南芥中过表达效果过程如下:
1、植物RNA提取试剂盒(Magen公司)提取7天大小的拟南芥幼苗总RNA,取1μg高质量(OD260/OD280:1.8-2.0;OD260/OD230≈2.0)的RNA进行反转录(诺唯赞公司反转录试剂盒)获得第一链cDNA。
2、以上述步骤1中的cDNA为模板,通过AtFLZ13-qF(ATTCAGGTGCCCGGAGATTG)和AtFLZ13-qR(CGGTGGTTCATCGACGGTAA)引物对检测AtFLZ13基因的表达情况,并采用拟南芥管家基因UBQ10基因的AtUBQ10-qF(CGGAAAGCAGTTGGAGGATGG)和AtUBQ10-qR(CGGAGCCTGAGAACAAGATGAAG)引物对检测拟南芥AtUBQ10基因的表达作为内参。定量PCR试剂为Premix Ex TaqTM(TAKARA公司),定量PCR仪器为CFX 96(Bio RAD公司)。反应体系为:2×PCR buffer 5μL,qF引物0.4μL,qR引物0.4μL,cDNA模板1μL,灭菌水3.2μL,反应体系总体积10μL。反应程序:95℃30sec;95℃5sec,68℃30sec,45个循环。
结果如图2所示,挑选的2个株系中AtFLZ13基因的表达量均有大幅度提高,后续选择这2个过表达株系进行实验。
AtFLZ13过表达拟南芥花期表型分析
将纯合的过量表达和野生型Col-0植物种子使用2%次氯酸钠表面消毒后,播种在1/2MS固定培养基上,4℃冰箱冷处理3天后,放置于植物生长间(22℃,16h光照/8h黑暗)萌发并生长。将7天大小的拟南芥幼苗,幼苗转移至拟南芥种植盆,连续观察并记录开花表型差异。
表型结果见图3A,结果表明,AtFLZ13过表达拟南芥植物相比野生型明显晚花。Col-0果荚成熟时,OE植株才开始抽薹、开花。
开花时间统计结果见图3B,25天左右Col-0开始抽薹、开花,但OE植株在45天左右才开始抽薹、开花。
实施例2
AtFLZ13转基因水稻的获得和鉴定
采用农杆菌EHA105介导的遗传转化方法,将实施例1中构建的过量表达载体转入粳稻品种日本晴中。经过选择培养、分化、生根、炼苗得到的T0代转基因苗。实验方法参考文献:农杆菌介导的高效水稻遗传转化体系的研究;郑杰;湖南农业科学,2008年,第2期。
对所有的转基因苗进行PCR鉴定,扩增GFP载体片段,将10株阳性的转基因苗进行繁种得到T1代、T2代。将T2代种子使用含有潮霉素的培养基发芽,如果种子能全部正常生长,则证明该株系为纯合株。挑选2个转基因株系(OE3和OE6)进行qRT-RCR检测,并进行后续试验及分析。
其中qRT-RCR鉴定AtFLZ13基因在转基因水稻中过表达效果过程如下:
1、植物RNA提取试剂盒(Magen公司)提取四叶期的水稻叶片总RNA,取1μg高质量(OD260/OD280:1.8-2.0;OD260/OD230≈2.0)的RNA进行反转录(诺唯赞公司反转录试剂盒)获得第一链cDNA。
2、以上述步骤1中的cDNA为模板,通过AtFLZ13-qF(ATGGCAGCTGAATCCTCCCT)和AtFLZ13-qR(GCATCCAGCTCAATCAAACA)引物对检测AtFLZ13基因的表达情况,并采用水稻管家基因EF1α基因的OsEF1α-qF(TTTCACTCTTGGTGTGAAGCAGAT)和OsEF1α-qR(GACTTCCTTCACGATTTCATCGTAA)引物对检测水稻OsEF1α基因的表达作为内参,定量PCR试剂为Premix Ex TaqTM(TAKARA公司),定量PCR仪器为CFX 96(Bio RAD公司)。反应体系为:2×PCR buffer 5μL,qF引物0.4μL,qR引物0.4μL,cDNA模板1μL,灭菌水3.2μL,反应体系总体积10μL。反应程序:95℃30sec;95℃5sec,68℃30sec,45个循环。
结果如图4所示,挑选的2个株系中AtFLZ13基因的表达量均有大幅度提高,后续选择这2个过表达株系进行实验。
AtFLZ13过表达水稻花期表型分析
将纯合的过量表达和敲除植株种子打破休眠,催芽,播种,然后将3周大的幼苗转移至黑色的盆里,连续观察并记录表型差异。水稻苗种植在广东省广州市中国科学院华南植物园,种植的时间为广州3月-7月,此时广州的天气属于天然的长日照。
表型结果见图5A,结果表明,AtFLZ13过表达水稻比野生型明显晚花。
抽穗时间统计结果见图5B,69天苗龄的日本晴和敲除植株陆续抽穗,但OE植株没有抽穗,根据统计,77天左右苗龄的OE植株才开始抽穗,而此时的日本晴植株已经灌浆。
实施例3
AtFLZ13转基因番茄的获得和鉴定
采用农杆菌EHA105介导的遗传转化方法,将实施例1中构建的过量表达载体转入番茄品种Micro-Tom中。经过选择培养、分化、生根、炼苗得到的T0代转基因苗。实验方法参考文献:Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化;邱实;上海大学学报(自然科学版),2018年,第24期。
对所有的转基因苗进行PCR鉴定,扩增GFP载体片段,将10株阳性的转基因苗进行繁种得到T1代、T2代。将T2代种子使用含有潮霉素的培养基发芽,如果种子能全部正常生长,则证明该株系为纯合株。挑选2个转基因株系(OE1和OE2)进行qRT-RCR检测,并进行后续试验及分析。
其中qRT-RCR鉴定AtFLZ13基因在转基因番茄中过表达效果过程如下:
1、植物RNA提取试剂盒(Magen公司)提取6叶期的番茄叶片总RNA,取1μg高质量(OD260/OD280:1.8-2.0;OD260/OD230≈2.0)的RNA进行反转录(诺唯赞公司反转录试剂盒)获得第一链cDNA。
2、以上述步骤1中的cDNA为模板,通过AtFLZ13-qF(ATGGCAGCTGAATCCTCCCT)和AtFLZ13-qR(GCATCCAGCTCAATCAAACA)引物对检测AtFLZ13基因的表达情况,并采用番茄管家基因Actin基因的SlActin-qF(GGAGATTGAAACTGCCAGGAGCA)和SlActin-qR(CTGCAGCTTCCATACCAATCATGG)引物对检测番茄SlActin基因的表达作为内参,定量PCR试剂为Premix Ex TaqTM(TAKARA公司),定量PCR仪器为CFX 96(Bio RAD公司)。反应体系为:2×PCR buffer 5μL,qF引物0.4μL,qR引物0.4μL,cDNA模板1μL,灭菌水3.2μL,反应体系总体积10μL。反应程序:95℃30sec;95℃5sec,68℃30sec,45个循环。
结果如图6所示,挑选的2个株系中AtFLZ13基因的表达量均有大幅度提高,后续选择这2个过表达株系进行实验。
AtFLZ13过表达番茄花期表型分析
将纯合的过量表达和野生型Micro-Tom植物种子使用2%次氯酸钠表面消毒后,播种在1/2MS固定培养基上,放置于植物生长间(25℃,16h光照/8h黑暗)萌发并生长。将14天大小的番茄幼苗转移至种植盆,连续观察并记录开花表型差异。
表型结果见图7,结果表明,AtFLZ13过表达番茄植株较野生型晚花(约10天),在Micro-Tom已经开始结果时,OE植株才开始开花。
>SEQ ID NO.1
ATGATACTAAGCAAGAGACCTCATCTAATGATCCGTAAATTGTCTGAGATGTTGGTTCCAAGAAGCAGATCTGCTGCTATTAAACCGGAGGAGTACACGGCCAGTCCGAGAAGTCCGTTGGATTTGAACTTCCCCTCCCCGGTTCACTCGAAGCGGTTCGGTTCTGGTGGTGTCGGTTTGGGTATTGTTGCTGCGTTGGAGGAAACTAGCAACGGGATTAACCGGCATGATCCGGTTCGTTACTCCGGGAGATTCAGGTGCCCGGAGATTGATCTGTCGGATGAGGAATACACTTATGTTACGAGCCCAAACGGGCCGACCAAAGTGTATTACAACGACGACGGGTTTGAATTGTCTGAAAATGATTATCGGAGAGTTCATAAACCGATGGTTACCGTCGATGAACCACCGGTTATTGAAAGACAGAGTGTTAGGGGTCCAACAGAGTTTCTGAGTTCGTGTTGCTTGTGTAAGAAGAAACTTCAAGGCAAAGACATATACATGTACAAAGGAGAGATGGGATTTTGTAGTGCCGAATGCAGATCAGTGCAAATAATGAATGACGAACGACAAGAGCAATGTAAAACGCAAGTTTCAAGAAACGCCGACGTTTTGAGCTCTCCTTACGCCGCCGGACAGAGATTATCTGCCGGAGTATTCGTATTTTAG。
>SEQ ID NO.2
MILSKRPHLMIRKLSEMLVPRSRSAAIKPEEYTASPRSPLDLNFPSPVHSKRFGSGGVGLGIVAALEETSNGINRHDPVRYSGRFRCPEIDLSDEEYTYVTSPNGPTKVYYNDDGFELSENDYRRVHKPMVTVDEPPVIERQSVRGPTEFLSSCCLCKKKLQGKDIYMYKGEMGFCSAECRSVQIMNDERQEQCKTQVSRNADVLSSPYAAGQRLSAGVFVF。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.拟南芥AtFLZ13基因在延迟植物开花时间中的应用,其特征在于,所述植物为十字花科或禾本科或茄科植物,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
2.拟南芥AtFLZ13基因编码的蛋白在延迟植物开花时间中的应用,其特征在于,所述植物为十字花科或禾本科或茄科植物,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
3.拟南芥AtFLZ13基因在培育延迟开花植物品种中的应用,其特征在于,所述植物为十字花科或禾本科或茄科植物,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
4.拟南芥AtFLZ13基因编码的蛋白在培育延迟开花植物品种中的应用,其特征在于,所述植物为十字花科或禾本科或茄科植物,AtFLZ13基因序列为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列,或与SEQ ID NO.1所示序列完全互补配对的核苷酸序列,或为编码如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核苷酸序列。
CN202210879475.7A 2022-07-25 2022-07-25 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用 Active CN116334093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210879475.7A CN116334093B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210879475.7A CN116334093B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116334093A CN116334093A (zh) 2023-06-27
CN116334093B true CN116334093B (zh) 2023-09-15

Family

ID=86893501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210879475.7A Active CN116334093B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116334093B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111187778A (zh) * 2020-02-10 2020-05-22 济南大学 小麦耐盐基因TaFLZ2及其应用
CN113549632A (zh) * 2021-09-08 2021-10-26 广东省农业科学院水稻研究所 水稻OsFLZ2基因在调控禾本科植物抽穗期中的应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111187778A (zh) * 2020-02-10 2020-05-22 济南大学 小麦耐盐基因TaFLZ2及其应用
CN113549632A (zh) * 2021-09-08 2021-10-26 广东省农业科学院水稻研究所 水稻OsFLZ2基因在调控禾本科植物抽穗期中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
植物开花时间调控的信号途径;曾 群;遗传;28卷(8期);1031-1036页· *
植物开花调控途径;刘永平等;生物工程学报;31卷(11期);1553-1566页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116334093A (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113549632B (zh) 水稻OsFLZ2基因在调控禾本科植物抽穗期中的应用
CN112831478B (zh) 一种调控水稻垩白的蛋白质OsCAT8及其编码基因和应用
Xiao et al. Overexpression of the gibberellin 2-oxidase gene from Camellia lipoensis induces dwarfism and smaller flowers in Nicotiana tabacum
WO2024021768A1 (zh) 玉米ZmRAFS基因用于提高作物抗热能力的应用
CN112779234A (zh) 毛竹PeAPX5基因及应用
CN109879947B (zh) 毛竹转录因子PheDof 2基因及应用
CN112342236B (zh) 水稻组蛋白甲基转移酶在增强作物干旱抗性及改善单株产量中的应用
CN102120763B (zh) 水稻OsNAC编码序列及其应用
CN107573411B (zh) 小麦TaZIM1-7A蛋白在调控作物抽穗期中的应用
CN116334093B (zh) 拟南芥AtFLZ13基因在调控植物开花时间中的应用
CN108218967B (zh) 水稻抽穗期相关蛋白及其编码基因与应用
CN109988229B (zh) 蜡梅CpFT基因及其应用
CN115724934B (zh) 拟南芥AtFLZ13基因在植物抗旱育种中的应用
CN117210488B (zh) 拟南芥AtFLZ13基因在植物抗高温育种中的应用
CN109722441B (zh) 一种黄瓜小热激蛋白Cu-sHSP基因及其应用
CN117586369B (zh) 一种用于延迟开花或延长生育期的ScFT2蛋白及其编码基因和应用
CN113234730B (zh) 重组基因片段4IIA1bZIP及其应用
CN114606244B (zh) 紫云英agl18基因及其应用
CN116376964B (zh) 一种调控水稻低温发芽的基因及其应用
CN115807025B (zh) OsXMK1基因在调控水稻细菌性条斑病抗性中的应用
CN116284290B (zh) 燕子花花期调控基因IlWRKY22及其应用
US20240035043A1 (en) Application of maize ZmRAFS gene to improve crop heat stress tolerance
CN112877337B (zh) 油菜BnaA09WRKY6基因在促进十字花科植物抽薹和开花中的应用
CN112390867B (zh) 蜡梅CpCO-L2基因及其编码的蛋白与应用
CN116218870A (zh) 一种光周期基因CsCOL4及其编码蛋白和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant