[发明专利]一种控制植物花粉育性的PDF1基因及制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程和生物技术领域。具体涉及一种控制植物花粉育性的PDF1基因，同时还涉及一种控制植物花粉育性的PDF1基因的制备方法，还涉及一种控制植物花粉育性的PDF1基因的用途。 

背景技术

PDF1(protodermal factor 1)基因全长1.421kp，存在于拟南芥第二条染色体上，PDF1基因编码的306个氨基酸中有大约57个为脯氨酸，是一个富含脯氨酸的蛋白。通常这种蛋白能够形成一种特殊的四级结构，与其他蛋白质相互作用，从而起到调控作用。有报道指出一些棉花的富含脯氨酸蛋白(proline-richproteins，PRPs)的表达具有发育阶段性和组织特异性，这些基因的表达也受到病原菌感染和外界环境因素的影响。它们的功能被认为与特定细胞的初级细胞壁的构建有关，也可能在植物发育和防卫中起作用(黄耿青棉花GhPRP3、GhPRP4、GhPRP5、GhPRP6和GhPRP11基因克隆和表达分析华中师范大学学报(自然科学版)2005，73)。同时，也有人发现水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1也编码富含脯氨酸的蛋白，它们在分生组织中特异表达，在花发育过程中起作用(吴孝槐水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析中国科学院研究生院(植物研究所)2004论文编号：28887086)。但是关于PDF1基因的功能目前还没有相关报道。 

细胞程序性死亡(programmed cell death，PCD)是指细胞主动的有序的死亡，是一种生命现象，在高等植物中调节植物的发育，但对这种调控的机制了解甚少。植物PCD的类型十分复杂，不同的PCD有不同的时期和独特的调控因子和死亡形式。在植物当中，PCD是植物生命周期中从生到死的一个重要的发育程序(BeersEP.Programmed cell death during plant growth and development.Cell Death andDifferentiation，Vol 4，649-661，1997)。与动物细胞中发生的PCD相同，植物的PCD也往往发生在遇到病原物(过敏性反应)和胁迫时(Pennell RI，Lamb C.Programmedcell death in plants.The Plant Cell 9，1157-1168，1997.)。几乎所有的植物细胞的可见死亡都有着PCD的发生，因此PCD很容易与其它的死亡形式相混淆。对细胞死亡方式的鉴定，以及找寻什么是细胞死亡的决定因素，对明确PCD的发生是 非常重要的(Lockshin RA，Zakeri Z..Apoptosis，autophagy，and more.TheInternational Journal of Biochemistry and Cell Biology 36，2405-2419，2004)。目前的研究已经获得了一些植物中细胞程序性死亡发生的证据。例如，虽然没有在拟南芥中发现Capases(动物种一种重要的PCD相关蛋白)，但是分离出了Caspase-like分子，在植物发生PCD时这些分子发生了剪切(Warthmann N，Chen H，Ossowski S，Weigel D，HervéP..Highly specific gene silencing by artificial miRNAsin rice.PLoS ONE.3：e1829.，2008)；另外，植物中还发现了DNA的剪切等一些和程序性死亡有关的基因(Danon A，Delorme V，Mailhac N，Gallois P.Plantprogrammed cell death：a common way to die.Plant Physiology and Biochemistry 38，647-655.2000)。因此，植物细胞程序性死亡与动物有相似之处，但是也存在着不同。