[发明专利]BnGRF7a基因及其用途

说明书

本发明涉及一种基因，特别是BnGRF7a基因及其用途，具体的涉及在促进种子籽粒变大中的用途和方法，属于植物基因工程和生物技术领域；本发明还涉及促进种子籽粒变大的SNP，所述SNP位于BnGRF7a基因启动子区域；本发明通过一些试验证明了在油菜中过表达基因BnGRF7a能产生更大的种子，从而提高产量；为研究基因BnGRF7a的功能及作用机制提供了实验材料，也可作为新的大种子种质资源，为油菜育种提供新的基因源，有助于推动农业科学进步。

技术领域

本发明涉及一种基因，特别是BnGRF7a基因及其用途，具体的涉及在促进种子籽粒变大中的用途和方法，属于植物基因工程和生物技术领域。

背景技术

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国主要的油料作物，同时甘蓝型油菜也是一种多用途经济作物。油菜作为我国五大农作物之一，年产量十分巨大，在我国主要油料作物中占据主要地位。

菜籽油作为一种植物性食用油，在我国乃至世界范围内的食用油市场中都占有重要的地位。目前，我国的植物性食用油依然需要从全球大量进口，并且是最主要的菜籽油进口国家。因此，提高油菜产量是目前众多农业工作者和科研人员的首要研究任务。油菜产量主要由每株油菜所结角果数(siliques per plant，SPP)、每角果粒数(seeds persiliques，SPS)以及油菜种子大小(或千粒重)三大因素所决定，其中种子大小是农业生产中最受关注的农艺性状之一。油菜种子千粒重很小，相较于角果数和每角果粒数而言有很大的提升空间，寻找调节控制种子大小的基因并对其功能进行研究，是目前最有效最直接的方法，也是分子育种主要思路和前提条件。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种与植物种子千粒重形状相关，能有效促进植物籽粒增大的基因和SNP(singlenucleotide polymorphism，单核苷酸多态性)标记。

生长调控因子(growth-regulating factors，GRFs)是一类植物特有的转录因子家族。GRFs在植物的生长、发育、开花、逆境下的生长调控以及生育期等生命过程的调节中发挥着重要作用。GRFs的第一个保守区域是芳香疏水性氨基酸QLQ(谷氨酸、亮氨酸、谷氨酸)结构域，这一保守区域很可能是重要的蛋白互作区域；第二个保守区域是一个WRC(色氨酸、精氨酸、半胱氨酸)结构域，该结构域包括1个功能性核定位信号和1个DNA结合基序即锌指结构，能在DNA结合中起作用。QLQ和WRC结构域均位于GRFs的N端。然而，有些物种的GRFs在C端也存在这两个保守结构域，有些则缺少一个，甚至两个都没有；相对于N端含有的保守QLQ和WRC结构域，有些GRFs家族成员的C端还含有更小的保守序列，例如TQL(苏氨酸、谷氨酸、亮氨酸)、GGPL(甘氨酸、甘氨酸、脯氨酸、亮氨酸)和FFD(FRQ-FRH interacting domain)结构域。

本发明对甘蓝型油菜(Brassica napus)GRF家族进行候选基因关联分析并验证其功能，获得了与千粒重(种子大小)相关的基因BnGRF7a。序列分析表明该基因在编码区有4个引起非同义突变的SNP，1个引起同义突变的SNP；启动子区域有8个SNP。本发明旨在验证BnGRF7a的功能，并筛选出功能性SNP用于分子育种。

本发明还进一步预测了BnGRF7a基因的miRNA396靶点并进行点突变(同义突变)，创建出可防止miRNA396剪切的BnGRF7a基因序列，该片段具有如SEQ.ID.NO.2所示的核苷酸序列。

本发明首先提供一个控制植物种子籽粒大小的基因BnGRF7a，所述基因能促进植物种子籽粒增大，该基因的核苷酸序列选自如下：

(1)如SEQ.ID.NO.1所示的核苷酸序列；

(2)对SEQ.ID.NO.1所示的核苷酸序列进行一个或多个碱基的点突变的核苷酸序列。