[发明专利]蛋白质TabZIP60在调控植物根系发育中的应用

说明书

本发明公开了一种蛋白质TabZIP60在调控植物根系发育中应用。本发明提供了TabZIP60蛋白或其相关生物材料在调控植物根系发育中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述TabZIP60蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。本发明所提供的TabZIP60蛋白调控植物根系发育：与野生型植物相比，TabZIP60超量表达转基因植物的根系干重和/或总侧根长均显著降低；TabZIP60减量表达转基因植物的根系干重和/或总侧根长均显著增加。因此，可以利用蛋白质TabZIP60调控植物根系发育。本发明对选育高产植物新材料的具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及蛋白质TabZIP60在调控植物根系发育中应用。

背景技术

根是植物生长发育的重要器官，主要功能是吸收、输导、支持、合成和贮藏。植物通过根系从土壤中吸收水分、矿物质及其它营养成分，因此，根系对植物的生长发育极其重要。而单、双子叶植物的根系之间存在显著不同。因此，尽管近几年在拟南芥根系发育的研究中取得了较大进展，但对粮食作物如小麦等的相关机制了解并不多。

小麦是主要粮食作物，而在半干旱的旱作农业区，水资源贫乏成为限制小麦高产的主要因子，植物个体间竞争最强烈的环境资源是土壤水分和养分，而根系是竞争水分和肥料最主要的器官。根系生长发育状况与作物产量密切相关。鉴于根系在高效吸收水肥方面的重要性，科学家认为遗传改良农作物根系形态构型是实现第二次绿色革命、进一步提高产量的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种蛋白质TabZIP60在调控植物根系发育中应用。

第一方面，本发明要求保护TabZIP60蛋白或其相关生物材料在调控植物根系发育中的应用。

所述相关生物材料可为能够表达所述TabZIP60蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

进一步地，所述TabZIP60蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性降低，促进植物根系发育；所述TabZIP60蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性提高，抑制植物根系发育。

其中，所述植物根系发育可体现为如下中至少一种：

(a1)植物根系干重；

(a2)植物总侧根长。

更进一步地，在高氮(2mM N)条件下：所述TabZIP60蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性降低(即所述TabZIP60蛋白或其编码基因减量表达)，植物根系干重增加和/或总侧根长增加；所述TabZIP60蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性提高(即所述TabZIP60蛋白或其编码基因超量表达)，根系干重降低和/或总侧根长变短。在低氮(0.2mM N)条件下，所述TabZIP60蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性降低(即所述TabZIP60蛋白或其编码基因减量表达)，植物总侧根长增加。

第二方面，本发明要求保护一种培育根系干重增加和/或总侧根长增加的植物品种的方法。

本发明所提供的培育根系干重增加和/或总侧根长增加的植物品种的方法，可包括使受体植物中TabZIP60蛋白的表达量和/或活性降低的步骤。

进一步，本发明提供了一种培育根系干重增加和/或总侧根长增加的转基因植物的方法。

本发明所提供的培育根系干重增加和/或总侧根长增加的转基因植物的方法，具体可包括如下步骤：对受体植物中TabZIP60蛋白的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比根系干重增加和/或总侧根长增加。

第三方面，本发明要求保护一种培育根系干重降低和/或总侧根长变短和/或地上干重降低的植物品种的方法。