本发明属于植物基因工程领域,涉及一种影响植物开花时间的基因,以及该基因编码的蛋白质,涉及含有该基因的表达载体,涉及从植物dna中克隆该基因引物组,以及该基因的用途。
背景技术:
1、无患子(学名:sapindus mukorossi gaertn.),作为一种落叶乔木,隶属于无患子科sapindaceae和无患子属sapindus l.。它在中国多个地区广泛分布,拥有“木患子”、“肥皂树”和“肥皂果”等别称。无患子以其多功能性而著称,不仅在日用化工、医药领域有着重要应用,在生物质能源和园林绿化方面也展现出巨大潜力。
2、无患子的生命周期包含若干关键发育阶段,从花芽、叶片和茎的早期生长,到花序的显现、开花、结果直至成熟和衰老,每个阶段都对植物的最终产量和品质起着决定性作用。春季,无患子的花芽首先在叶腋处显现为黄色小点,随后进入成花诱导期、花的发端期、花芽分化期,直至果实的发育和成熟期,这一过程跨越了整个生长季节。
3、尽管无患子具有重要的经济价值,但其较长的童期限制了育种工作的效率和经济收益的快速实现。因此,对无患子的开花调控机制进行研究,发掘能够调控开花时间的基因资源,对于培育具有早熟特性的无患子新品种,缩短育种周期,提高经济效益具有显著的理论和实践价值。
技术实现思路
1、鉴于此,本发明目的在于提供一种能够使植物开花时间提前和抑制雄蕊发育的基因。
2、发明人通过长期的探索和尝试,以及多次的实验和努力,不断的改革创新,为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是,提供一种无患子smsoc2基因,在植物中进行表达,以调控植物开花时间,雌雄蕊等高,以及雄蕊缺失和变异,所述smsoc2基因包含选自下组的核苷酸序列:
3、a、序列表seq id no.1所示核苷酸序列;
4、b、编码序列表seq id no.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。
5、本发明还提供了一种由所述无患子smsoc2基因编码的蛋白质,所述蛋白质的氨基酸序列选自序列表seq id no.2所示的氨基酸序列。
6、本发明还提供了一种用于克隆所述的无患子smsoc2基因的引物对,所述引物对的碱基序列如下:
7、第一上游引物f:5’-ttggaaagaatcctagaacgatatg-3’,
8、第一下游引物r:5’-ttattcattc acatggcgaa gc-3’;
9、选择性地,所述引物对的碱基序列还包括酶切位点,包括酶切位点的引物对的碱基序列如下:
10、第二上游引物f:5’-agaacacgggggactcttgacttggaaagaatcctagaacga tatg-3’,
11、第二下游引物r:5’-ggggaaattcgagctggtcacttattcattc acatggcgaa gc-3’。
12、本发明还提供了一种无患子smsoc2基因的荧光定量引物对,所述荧光定量引物对的碱基序列如下:
13、第三上游引物f:5’-ctcggaaggaaaaagcattg-3’,
14、第三下游引物r:5’-ctctcgcctgaaaactgtcc-3’。
15、本发明还提供了一种含有所述无患子smsoc2基因的表达载体,利用限制性内切酶bsteii-hf和ncol-hf将pcambia1301载体质粒进行双酶切,使用ⅱone stepcloning kit进行载体连接,获得过表达载体pcambia1301-smsoc2。
16、本发明还提供了一种所述无患子smsoc2基因的用途,用于培育不同开花时间的无患子新品种。
17、本发明还提供了一种用于培育植物新品种的方法,利用所述的smsoc2基因调控开花时间,以获得具有所需开花特性的新品种。
18、本发明还提供了一种植物转基因方法,包括将所述的表达载体导入植物细胞,以改变植物的开花时间。
19、本发明还提供了一种植物开花时间调控相关的基因表达模式分析方法,通过测定不同发育阶段的smsoc2基因表达量,分析植物开花时间的调控机制。
20、本发明还提供了一种开花时间调控相关基因的表达量测定方法,利用所述的荧光定量引物对,对转基因植物中开花时间调控相关基因的表达量进行定量分析。
21、与现有技术相比,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点:
22、本发明揭示了无患子smsoc2基因在调控植物开花时间方面的重要作用。通过在植物中表达smsoc2基因,可以显著地提前开花时间,并且抑制雄蕊的发育。这一发现对于植物育种领域具有重大意义,因为它不仅能够加速新品种的开发,还有助于提高作物的产量和质量。此外,本发明还提供了smsoc2基因的克隆方法、表达载体的构建技术,以及转基因植物的培育方法,这些技术的集合为植物基因工程提供了一套完整的解决方案。
23、本发明通过转基因拟南芥的实验验证,证明了smsoc2基因表达的上调能够促进开花,并且对植物的生殖发育阶段产生影响。这种基因的过表达导致了开花时间的提前,减少了植物从播种到开花的周期,从而加快了育种进程。此外,通过定量分析转基因植物中相关基因的表达模式,本发明还揭示了smsoc2基因在调控开花过程中的分子机制,为进一步的基因功能研究和作物改良提供了理论基础和实验数据支持。这些技术效果不仅证明了本发明的创新性,也展示了其在实际应用中的广泛潜力。
24、经过转smsoc2基因拟南芥整体植株观察及开花时间差异分析,smsoc2基因可使植物的开花时间出现不同程度的提前,转基因拟南芥植株的开花时间、抽薹天数和抽薹时莲座叶数目均与野生型植株差异显著。在拟南芥的正常花结构中,通常存在6个雄蕊。然而,在转基因植株中,雄蕊的数量减少至4至5个。有助于精确地对植物的花结构进行改良,培育出观赏价值更高的新品种,加快无患子树种育种周期,加快培育高产品种。
1.一种无患子smsoc2基因,其特征在于,在植物中进行表达,以调控植物开花时间,雌雄蕊等高,以及雄蕊缺失和变异,所述smsoc2基因包含选自下组的核苷酸序列:
2.一种由权利要求1所述无患子smsoc2基因编码的蛋白质,其特征在于,所述蛋白质的氨基酸序列选自序列表seq id no.2所示的氨基酸序列。
3.一种用于克隆权利要求1所述的无患子smsoc2基因的引物对,其特征在于,所述引物对的碱基序列如下:
4.一种无患子smsoc2基因的荧光定量引物对,其特征在于,所述荧光定量引物对的碱基序列如下:
5.一种含有权利要求1所述无患子smsoc2基因的表达载体,其特征在于,利用限制性内切酶bsteii-hf和ncol-hf将pcambia1301载体质粒进行双酶切,使用ⅱon estep cloning kit进行载体连接,获得过表达载体pcambia1301-smsoc2。
6.一种权利要求1所述无患子smsoc2基因的用途,其特征在于,用于培育不同开花时间的无患子新品种。
7.一种用于培育植物新品种的方法,其特征在于,利用权利要求1所述的smsoc2基因调控开花时间,以获得具有所需开花特性的新品种。
8.一种植物转基因方法,其特征在于,包括将权利要求5所述的表达载体导入植物细胞,以改变植物的开花时间。
9.一种植物开花时间调控相关的基因表达模式分析方法,其特征在于,通过测定不同发育阶段的smsoc2基因表达量,分析植物开花时间的调控机制。
10.一种开花时间调控相关基因的表达量测定方法,其特征在于,利用权利要求4所述的荧光定量引物对,对转基因植物中开花时间调控相关基因的表达量进行定量分析。