[发明专利]一个高粱蜡质合成调控基因及其在拟南芥植株中的应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一个高粱蜡质合成调控基因，还涉及该基因在模式植物拟南芥中的应用。

背景技术

植物表皮细胞的外面有一层结构，称为角质层。角质层为网状结构，有蜡质填充其间，这些填充在角质层网状结构内的蜡层被称为内蜡质层；在角质层外形成只有蜡质成分的结构，为外蜡质层，外蜡质层一般会形成自我组装的蜡质晶体。研究表明：被蜡质填充的角质层能够降低通过植物表面的水分散失，提高植物的抗旱性。角质层还在防止紫外线辐射伤害、抵抗病虫害的侵入方面起重要作用，此外，角质层的蜡质含量与花粉育性和一些农艺性状表现有关。

为获得能显著提高农作物蜡质含量的基因，我们选用了蜡质含量较高的高粱为材料，进行蜡质合成相关基因的克隆。高粱属于禾本科，高粱属，1年生草本，植株表面常覆有明显的蜡质成分，使其具有广泛的适应性和较强的抗逆能力，是用于蜡质相关优良基因鉴定的理想材料。我们以拟南芥中调控蜡质合成的基因WIN1的序列为参考序列，克隆了高粱中的相应同源基因，命名为SbWIN1，并通过基因工程操作，将其转到拟南芥中，并处于组成型超表达启动子35S的控制下。表型鉴定的结果表明，转基因拟南芥的叶片的蜡质含量明显增加，叶片有光泽。采用扫描电镜对其进行深度形态学扫描，结果表明，叶片表面的蜡质晶体成分明显增多，高粱SbWIN1基因具有显著提高植物表面蜡质成分的能力，是进行农作物蜡质性状改良的一个重要候选基因。

发明内容

本发明的目的是提供一个高粱蜡质合成调控基因，以及该基因在拟南芥蜡质成分性状改变中的应用。

本发明的技术方案如下：一个高粱蜡质合成调控基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示：

AUGGUACAGCCAAAGAAGUUUCGUGGAGUCCGGCAGCGCCACUGGGGUUCCUGGGUCUCCGAGAUCAGGCAUCCCC

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CAUCUGA

SEQ ID NO：1

所述基因根据拟南芥AtWIN1基因的序列，通过同源序列比对获得高粱的SbWIN1基因序列，通过扩增、连接、植物转化等分子生物学操作而获得。具体如下：

采用生物信息学的方法，获得SbWIN1基因序列。利用PRIMER5设计引物用于扩增开放阅读框序列。提取高粱BTX623茎秆的RNA，将1μg的RNA逆转录为cDNA作为扩增的模板备用。用设计的特异引物进行扩增。将扩增的产物连接到克隆载体上。转入大肠杆菌，筛选阳性的进行测序，获得SEQ ID NO：1所示的基因序列。

将上述克隆到的基因连接到超表达载体，采用农杆菌介导转化方法，获得转基因拟南芥植株。结果表明转基因拟南芥叶片蜡质比普通的要厚，叶片有光泽。

附图说明

图1野生型拟南芥；

图2是含有本发明序列表中序列1基因的拟南芥；

图3野生型拟南芥的扫描电镜图；

图4是含有本发明序列表中序列1基因的拟南芥电镜扫描图。

具体实施方式

下面以高粱的茎秆作为试验材料详细说明制备方法。