[发明专利]与植物纤维长度相关的蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种与植物纤维长度相关的蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

作为五大产棉国之一的中国，当家品种的纤维品质中等，基本能满足纺织工业的要求，但总的来说原棉品质不及美国、澳大利亚等产棉国，因而在国际市场上缺乏竞争力。因此，我国原棉品质急待提高，尤其需要培育长、强、细兼备的优良棉花品种，以适应国内外市场需求，增加我国原棉和纺织品在国际市场上的竞争力。棉纤维品质的改良已成为我国棉花育种的主攻内容之一(项时康等，1999)。

由于受育种周期长、外源种质利用困难、棉花纤维品质与产量性状之间呈负相关等因素的限制，用常规育种的方法较难培育出纤维品质优良的棉花新品种。分子生物学的发展为通过基因工程技术来改良棉花的纤维品质提供了新的思路。目前已经从棉花中分离得到了一些在棉纤维细胞特异表达或表达丰度较高的基因，并对其功能进行了研究；同时棉纤维特异表达启动子的分离、棉纤维品质性状相关的分子生物学基础研究及外源基因的发掘等都已相继展开，并获得了不少可喜的成果，这些都为棉纤维品质改良奠定了基础。

棉花纤维品质主要由以下几个性状决定：纤维长度、强度、细度、成熟度和白度。研究表明，所有这些性状的表现都是通过细胞伸长、纤维素合成、纤维素微纤丝排列方向、细胞骨架的调控来实现的。

目前植物基因工程中应用较为广泛的是组成型启动子，其中CaMV35S启动子和来自根癌农杆菌Ti质粒T-DNA区域的NOS启动子和OCS动子使用最广泛。在未来的基因工程研究中，为了使外源基因在受体中高效表达，必须借助于高活性的启动子，有时为避免基因产物对受体及环境产生副作用，需使外源基因只在特定的组织或器官中表达。组织特异表达启动子已经成为现代分子生物学研究的热点之一。Ma Din.Pow等采用PCR介导的染色体步移技术扩增了大小为1548bp的LTP3基因启动子(MaDin-Pow，1999；His.chou Liu，2000)，此启动子在纤维伸长期特异表达。与报告基因GUS融合后，构建到双元载体pB1101中，转化烟草，取再生苗幼嫩的n1片等组织茎组织化学染色结果表明，GUS均仅在表皮毛中表达。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种与植物纤维长度相关的蛋白及其编码基因。

本发明提供的蛋白质，来源于棉花(Gossypium spp.)，名称为Ghrack1，是如下1)或2)的蛋白质：

1)由序列表中的序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质；

2)将序列表中的序列1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物纤维长度相关由1)衍生的蛋白质。

上述序列表中的序列1由327个氨基酸残基组成。

所述一个或数几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

所述蛋白(Ghrack1)的编码基因也属于本发明的保护范围。

所述编码基因为如下1)-3)中任一所述的DNA分子：

1)序列表中序列2所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且与植物单株产量相关的DNA分子；

3)与1)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且与植物纤维长度相关的DNA分子。

上述序列表中的序列2由981个核苷酸组成。

所述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下杂交并洗膜。

含有所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系、表达盒或重组病毒均属于本发明的保护范围。

所述重组载体具体为将所述编码基因插入载体pBILTP3的BamHI和SacI识别位点间得到的重组载体，所述载体pBILTP3具体为将LTP3启动子的编码基因插入载体pBI121的HindIII和BamHI识别位点间得到的载体，所述LTP3启动子的编码基因为序列表中的序列5。

扩增所述编码基因全长或任一片段的引物对也是本发明保护的范围；所述引物对如下所示：一条引物序列如序列表中序列3所示，另一条引物序列如序列表中序列4所示。

本发明的另一个目的是提供一种与植物纤维长度相关的蛋白的应用。