[发明专利]小麦TaZCCT2基因在调控植物开花时间中的应用

说明书

本发明公开了一种小麦TaZCCT2基因在调控植物开花时间中的应用；所述小麦TaZCCT2基因包括：TaZCCT2‑A2，TaZCCT2‑B2和TaZCCT2‑D2；所述TaZCCT2‑A2的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO.4所示，TaZCCT2‑B2的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示，TaZCCT2‑D2的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示。本发明首次研究发现，TaZCCT2基因过表达的条件下，植株在长日照条件下表现为不开花表型，饱和春化条件下也不能开花，延长春化时间仍不能开花，属于小麦TaZCCT2基因功能上的新发现。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种小麦TaZCCT2基因在调控植物开花时间中的应用。

背景技术

开花时间对作物产量的形成极其重要：作物需要适宜的开花时间以满足开花、结实过程对温度、光照和雨水等条件的要求(Distelfeld et al.,2009；Jung et al.,2009)。目前的研究表明，植物中存在六条开花途径：春化途径、自主途径、光周期途径、赤霉素(GA)途径、年龄途径和环境温度途径(Fornara et al.,2010)。春化途径是指植物开花之前需要经过一段时间的低温才能够开花结实，经过多年的研究目前已经在不同的植物中克隆和鉴定出多个春化相关功能基因并初步明确了其调控网络(Kim et al.,2009；Fornara etal.,2010)。

1.以拟南芥为代表的双子叶植物春化途径

拟南芥是研究植物开花时间的模式材料。拟南芥中最重要的春化需求相关基因是FRIGIDA(FRI)，该基因的表达能够有效抑制开花，只有通过一段时间的低温诱导，才能够解除该基因对开花的抑制效应，使植株具备长日照条件下的开花能力；缺失FRI活性使得拟南芥不再具有春化需求，只要温度和日照条件合适拟南芥就能够开花，不再需要开花前的低温处理(Kim et al.,2009；Scarcelli et al.,2009；Choi et al.,2011)。Koornneef等(1994)发现，FRI需要借助FLC(FLOWERING LOCUS C)才能响应春化。FLC是一个抑制开花的MADS-box转录调控因子，FRI通过上调FLC的表达来抑制开花；存在FRI的情况下，FLC高水平表达抑制开花，春化过程中FLC表达水平逐渐降低，对植株开花的抑制作用解除，使得植株能够在长日照条件下开花(Michaels et al.,1999)。FT作为整合各种开花信号的成花素，表达在叶片韧皮部伴胞细胞，沿筛管移动至芽顶端分生组织与FD互作，诱导下游的AP1、SOC1等的表达促进花序的发育(Amasino et al.,2010)；在叶片韧皮部和芽顶端分生组织中，FLC通过抑制FT、SOC1等基因的表达来抑制开花(Searle et al.,2006)。FLC基因的表达受表观遗传学调控，春化过程中FLC染色质的修饰发生变化，抑制基因表达的H3K27Me3修饰水平逐渐上升，FLC的表达受到稳定抑制(De Lucia et al.,2008；Angel et al.,2011)。

2.以水稻为代表的热带禾本科植物开花途径