[发明专利]大豆 GmMADS2基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域,涉及大豆 GmMADS2基因及其应用。

背景技术

SHP基因属于胚珠特征基因，具有D类基因的功能，其在胚珠特征决定、心皮发育和果实成熟开裂等方面具有重要作用。果实成熟后会开裂，释放种子，适时的开裂有利于种子的收集，过早开裂不利于农产品的收获。大豆作为重要的豆科植物，其高蛋白、高油份含量一直在人类和动物的营养中占有特殊而重要的地位，但是大豆后期收获过程容易裂荚。现今随着大豆产业化、规模化不断发展，机械化种植面积逐步扩大，大豆裂荚的损失已成为大豆机械化生产中的主要损失之一，而且这种损失是人力所不可控制的。因此在大豆育种过程中要求品种具有较好的抗裂荚特性。因此，弄清大豆荚发育的分子机制，进而为改造荚器官提供基础，具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供公开一个大豆SHP基因GmMADS2。

本发明的另一目的是提供该基因在生殖器官改造中的基因工程应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

大豆SHP基因GmMADS2，核苷酸序列为SEQ ID NO. 1。

本发明所述的大豆SHP基因GmMADS2编码的蛋白质，其氨基酸序列为SEQ ID NO. 2。

含有本发明所述的大豆SHP基因GmMADS2的表达载体。

本发明所述的大豆SHP基因GmMADS2的基因工程应用。

本发明所述的大豆SHP基因GmMADS2优选在植物生殖器官改造中的基因工程应用。

所述的植物生殖器官优选花器官和果荚形态。

使用GmMADS2构建植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或诱导型启动子。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的选择性标记基因（GUS基因、萤光素酶基因等）或具有抗性的抗生素标记物（庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等）。从转基因植物的安全性考虑，也可不加任何选择性标记基因，直接以表型筛选转化植株。

携带有本发明GmMADS2的植物表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。被转化的植物宿主既可以是水稻、小麦、玉米等单子叶植物，也可以是大豆、黄瓜、番茄、杨树、草坪草、苜蓿等双子叶植物。

有益效果

本发明从大豆中克隆了1个在控制荚皮开裂上发挥了重要的调控作用的基因GmMADS2，该基因mRNA表达分析表明其有可能参与雌蕊、荚和种皮的发育，进一步的过量表达GmMADS2的拟南芥的生殖器官变化表明GmMADS2在控制果荚开裂和花瓣发育方面发挥了重要的调控作用。本发明公开了该基因进行植物生殖器官改造的基因工程改良方法。该方法对培育生殖器官改变的植物品种特别是大豆品种具有一定的作用，可以通过定向地改造作物的花器和果荚形态，为农作物提高制种效率服务，进而为提高农作物特别是大豆的产量服务。

利用植物表达载体，将本发明的GmMADS2导入植物细胞，可获得生殖器官改变的转基因细胞系及转基因植株。

附图说明

图1 GmMADS2基因的组织表达分析。

采用半定量RT-PCR和实施定量PCR技术进行不同大豆组织GmMADS2的组织表达研究，Actin基因的表达为内参。A：GmMADS2在大豆不同组织和器官中的RT-PCR表达分析；B：GmMADS2在大豆的根、茎、叶、花和荚中的实时定量PCR分析；C：GmMADS2在四种花器官中的实时定量PCR分析；D：GmMADS2在大豆的胚、子叶和种皮中的实时定量PCR分析。

图2GmMADS2的亚细胞定位研究。