[发明专利]苹果多肽MdCEP1PHyp及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及苹果多肽MdCEP1_P^Hyp及其应用，属于分子生物学技术领域。

背景技术

近年来的研究结果表明植物体内的多肽分子在调控植物萌发、生长、分化、发育、信号转导等各个方面发挥着重要作用，因此也被称为多肽激素。植物多肽激素是一类经过蛋白酶体剪切后形成具有特殊功能的、成熟的多肽，其长度通常小于20个氨基酸，并且在植物体内含量极低。植物多肽激素最为重要的作用是作为信号分子参与到细胞与细胞之间短距离的信息传递。细胞外泌的多肽激素以配基的形式与细胞膜表面的相应受体激酶结合，激活下游基因从而引发相应的信号转导过程。到目前为止，植物中多类多肽激素已经被鉴定出来，包括CLAVATA3(CLV3),CLV3/EMBRYO SURROUNDING REGIONRELATED(CLE),TRACHEARY ELEMENT DIFFERENTIATION INHIBITORY FACTOR(TDIF),PHYTOSULFOKINE(PSK),PLANT PEPTIDE CONTAINING SULFATED TYROSINE1(PSY1),C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE1(CEP1)等。CEP基因编码一个小肽肽前体，由N-端分泌信号肽、可变域、一个或多个CEP结构域和一个短的C-末端延伸组成。研究表明，CEPs参与了植物根形态的构建，侧根发生以及根瘤形成等过程。在拟南芥中过表达AtCEP1，抑制了拟南芥的主根，并且减少了侧根数目。拟南芥CEPs突变体在多种逆境条件下表现出主根变长的表型。拟南芥AtCEP5表达受生长素抑制，并且通过与下游激酶受体AtCEPR1结合，进而抑制了主根和侧根发育；在苜蓿中，MtCEP1作用与下游肽受体MtCAR2，减少了侧根数目并促进根瘤形成。

苹果是世界上重要的水果作物，苹果根系的生长发育对苹果产量及品质有显著影响。在多年生木本植物中，多肽合成基因CEP的研究还未有报道。

发明内容

本发明的目的之一，是提供一种苹果多肽MdCEP1_P^Hyp。本发明的申请人利用化学合成法合成含有15个氨基酸的外源CEP小肽，并将小肽的脯氨酸位点进行羟基化修饰，对拟南芥进行外施MdCEP1_P^Hyp处理，表型观察发现，MdCEP1_P^Hyp显著抑制拟南芥中主根的伸长和侧根的数目，揭示该苹果多肽MdCEP1_P^Hyp在调控生长素合成、转运与根系发育中发挥重要作用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：苹果多肽MdCEP1_P^Hyp，所述氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述苹果多肽MdCEP1_P^Hyp来自嘎啦苹果。

本发明的目的之二，是提供苹果多肽MdCEP1_P^Hyp在调节植株根系发育中的应用。本发明的苹果多肽MdCEP1_P^Hyp能够直接优化根系结构，主根变短能够抑制地上部茎干伸长，尤其是在果树中，可应用于乔化砧木的遗传改良。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：苹果多肽MdCEP1_P^Hyp在调节植株根系发育中的应用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述苹果多肽MdCEP1_P^Hyp能降低植株主根长度并抑制侧根数目。

采用上述进一步的有益效果是：抑制根系的发育，能够减少光合能耗，进一步将光合产物应用到碳物质积累中。同时，通过优化根系，能够调节地上部形态，尤其是在果树中，可应用于乔化砧木的遗传改良。

由实验结果可知，苹果多肽MdCEP1_P^Hyp影响生长素合成和运输，并抑制了主根和侧根的发育。

本发明的有益效果是：