[发明专利]大豆GmCRY1b基因在调控植物高度和开花时间中的应用

说明书

本发明提供了大豆GmCRY1b基因在调控植物高度和开花时间中的应用。所述大豆GmCRY1b基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明利用gateway系统中的pEARLY101载体，过表达大豆GmCRY1b基因，转化大豆栽培品种天隆1号，获得稳定的过表达的植株，研究发现该过表达植株比野生型植株的株矮，开花时间提早，说明GmCRY1b基因参与调控植物高度、开花时间的生物学过程。本发明提供了大豆GmCRY1b基因在调控植物高度、开花时间中的用途，该基因在育种技术领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于基因工程领域，特别涉及一种大豆GmCRY1b基因及其在调控植物高度和开花时间中应用。

背景技术

大豆是世界上重要的粮食、油料和饲料作物之一，与国民经济密切相关。我国大豆资源丰富，有许多高产、高油、高蛋白、抗病和抗逆性强的优质品种。但是，由于大豆对光周期非常敏感，只能在特定的光周期条件下开花、结实，因此某一优质品种仅限于在特定的区域(纬度)内种植，在相差1.5个纬度的地区就会因区域间光周期的差异而显著影响大豆的产量，严重制约了大豆品种推广和利用。改变大豆的光周期反应特性，扩大大豆的适应性已成为提高大豆产量的一个极具潜力的研究方向，具有重要的理论和生产意义。研究表明，隐花色素(cryptochrome)对植物的光周期反应非常重要，因此通过改变大豆隐花色素的反应特性，从而降低大豆的光周期敏感性，可以有效的扩大大豆的播种面积、改良农艺性状，进行品种轮换，进而达到增产、丰收目的。

隐花色素是一种普遍存在于动物、植物、微生物中的蓝光受体，它能接受蓝光信号、诱导下游基因进行信号转导，从而引起相关的生理反应。植物中隐花色素的主要作用是参与植物的光形态建成和光周期介导的开花反应。对植物中隐花色素功能的解析主要来自对模式植物拟南芥的研究。拟南芥中有三种隐花色素：AtCRY1、AtCRY2和AtCRY3，其中AtCRY1和AtCRY2具有光解酶活性参与光信号反应，其主要有以下特点和功能：①都属于核蛋白；②蓝光下都能抑制下胚轴伸长、促进子叶张开；CRY通过转录和翻译后机制来调控基因表达，而CRY调控的基因表达同时还受到如光敏色素等其他信号通路调控，表明隐花色素调控的光形态建成是一个复杂的基因表达调控网络。近十多年来，拟南芥中已发现一些与CRY相互作用的蛋白质，对这些基因的研究有助于进一步认识隐花色素的光信号转导机制。

根据拟南芥隐花色素基因的序列，申请人利用同源克隆的方法成功克隆到了GmCRY1b和GmCRY2两个大豆隐花色素基因，并对其功能进行了研究，发现大豆隐花色素GmCRY1b在大豆光周期反应中作用明显，且与拟南芥隐花色素AtCRY2特点相似，而GmCRY2更类似AtCRY1。GmCRY1与AtCRY2的相似之处主要表现为：①均呈现明显的昼夜节律；②均能促进植物开花。所不同的是GmCRY1在AtCRY1缺失突变体中过表达，短日下促进开花，而AtCRY2在长日下促进开花。

发明内容

本发明的目的是提供一种大豆GmCRY1b基因及其在调控植物高度和开花时间中的应用。

本发明的技术方案是，利用gateway系统将大豆GmCRY1基因的cDNA克隆到pDONRzeo入门载体上，再通过同源重组过程将cDNA连接到pEarly101终载体上，利用子叶节转化法转化大豆栽培品种天隆1号，获得稳定的过表达植株；用T1代过表达植株进行植株高度、开花时间、抗倒伏性及有效花位置等表型测量。

本发明提供的大豆GmCRY1b基因具有(1)或(2)或(3)所示的核苷酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID No.1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸而形成的具有同等功能的核苷酸序列；

(3)在严格杂交条件下与SEQ ID NO.1杂交的序列。

该基因编码蛋白的氨基酸序列为：