[发明专利]甘蓝型油菜BnKAT2基因及其启动子和应用

说明书

本发明涉及甘蓝型油菜BnKAT2基因及其启动子和应用，其中BnKAT2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，该基因能显著增加植株株高，增加主花序有效长度和主花序角果数，同时显著增多植株单株总角果数，从而增加单株产量；BnKAT2基因启动子序列如SEQ ID NO.6所示，该序列具有启动活性，能够调控下游目的基因表达，进一步研究该启动子的功能对研究花生长方面有重要的价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及甘蓝型油菜BnKAT2基因，还涉及BnKAT2基因的启动子和应用。

背景技术

油菜(Brassica napus.L)是一种重要的油料作物(马霓等，2010)，是十字花科芸苔属，在世界范围内广泛种植。在中国，《种子法》第74条：“主要农作物是指稻、小麦、玉米、棉花、大豆以及国务院农业行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门各自分别确定的其他1～2种农作物”。而农业部第51号令规定：油菜、马铃薯为主要农作物。故“油菜”排列第6位农作物。根据农业部种植业司统计资料，我国有五大油料作物：油菜、花生、芝麻、胡麻(油用亚麻)、向日葵(周振亚，2012)。

在我国，油菜年均种植面积约为1.1亿亩，年均总产量237亿斤，平均亩产220斤左右，我国油菜产业每年可生产约450万吨菜籽油(陆军花，2016)，菜籽油占国产油料作物产油量的57.2％(王汉中，2010)，我国油菜的总面积和总产量均居世界首位(柳寒，2011)。油菜在食用油产业上具有举足轻重的地位，推动了国民经济的发展，提高了人民的生活水平。此外，油菜还是生物燃料最主要的原料。

发展油菜生产具有重要的意义，第一、是提高城乡居民生活水平的需要。我国每年消费食用植物油2300万吨，自产不到1000万吨(菜油约450万吨)，自给率40％多，供需矛盾十分突出。第二、是优化种植业结构的组成部分。刘学军在《中国油菜市场分析》(1998)中指出，一个国家，合理的种植业结构，应该是禾谷类作物的总面积为油料作物总面积的2.6倍以下(刘学军，1998)。而我国1995年是3.7倍，1996年为4.0倍，1997年为3.9倍，1998年为3.8倍。近三年,2005年是3.4倍，2006年是3.5倍，2007年是4.2倍。第三、是开发利用冬闲田，增加农户收入的重要措施。油菜是唯一的冬季油料作物，不与主要农作物争地，适合于长江流域广大地区种植。据估计，长江流域有9000多万亩冬闲田(吴春彭，2011)，如果这些冬闲田都种植冬油菜，既可改善种植业结构，又不影响大宗农作物的种植面积，还可增加农户的收入。第四、是支援工业建设，实现工业现代化的保证。因为油菜有以下的用途：(1)用于橡胶工业的添加剂，增加橡胶的稳定性，防止老化和变形；(2)用于金属表面的润滑剂和防蚀剂，如铁路车辆、舰艇、轮船；铸钢脱膜、钢板淬火等；(3)鞣制皮革，用以提高皮革的韧性和柔软性；(4)制作油漆、肥皂、油墨、尼龙丝等的原料；(5)用作毛纺工业上的漂、洗、染等的化学剂。第五、是发展加工业和畜牧业的原料保证。如油脂加工，我国每年食用植物油消费量2300万吨(陈鸿雁，2008)，而国内食用植物油脂产量约1000万吨，原料不足只有靠进口补充。精细化工，通过深加工，菜饼中可提取植酸、单宁、磷脂、复合氨基酸等精细化工产品，提高附加值。食用蛋白质，通过深加工，菜籽饼粕可获得蛋白质含量为60％的食用浓缩蛋白，或蛋白质含量为90％以上的食用分离蛋白；通过脱毒获得蛋白质含量为15～30％的无毒精饲料。饲料加工，我国饲料饼粕消费约3000万吨，但产量不到2000万吨，需进口1000多万吨。

目前，广泛种植栽培于世界上的三大油菜类型中，比较白菜型油菜(Brassicacampestris L.)、芥菜型油菜(Brassica juncea L.)，甘蓝型油菜(Brassim napus L.)(田飞等，2012)因其具有相对较高含油量、高籽粒产量、较强抗逆性而在我国长江中下游流域大量种植。所以，目前大部分的研究重点都放在了探索甘蓝型油菜的分子生物学基础，培育其高产高效优质新品种。