[发明专利]百子莲赤霉素负调控因子ApGAI蛋白及编码基因

说明书

本发明涉及一种百子莲赤霉素负调控因子ApGAI蛋白及编码基因，属于生物工程技术领域，该ApGAI蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1的第1～1224位所示。通过基因工程提高百子莲植株中ApGAI蛋白的编码基因的表达量，可获得矮化的百子莲植株，提高了百子莲的观赏价值及经济价值。本发明首次克隆百子莲赤霉素生物信号转导复合体中的关键负调控蛋白百子莲ApGAI的编码序列，并采用荧光实时定量PCR的方法分析ApGAI基因的表达模式，为今后利用基因工程技术调控ApGAI基因的时空表达，从而改变株高、创造高观赏价值的株型提供了理论依据。

技术领域

本发明涉及一种百子莲赤霉素信号途径中的关键负调控因子及编码基因，特别是一种百子莲赤霉素负调控因子ApGAI蛋白及编码基因，属于生物工程技术领域。

背景技术

百子莲(Agapanthus praecox ssp.orientalis)又名“蓝百合”、“非洲百合”，原产非洲南部，为单子叶多年生草本花卉，具有较强的观赏性。近半个世纪以来，百子莲在国际花卉业发展中脱颖而出，成为风靡全球的鲜切花、盆栽及地被花卉，并体现出极佳的观赏价值。此外，百子莲抗性极强，可做露地栽培，在国内具有巨大的发展空间。

观赏植物的株型是决定商品价值和观赏价值的重要因素之一，矮化栽培是目前观赏植物的重要趋势之一。改变和定向调控株型，创造矮化紧凑的株型，可以增加观赏植物的商品价值和观赏价值，反之，通过增加株高可以获得良好的切花性状。百子莲多个品种均为株型高大，是重要的切花资源。但在国内的推广中，切花应用较少，远远少于盆栽和地被的应用，而株高偏高，株型松散是制约该物种推广普及的主要障碍。赤霉素(Gibberellin，GA)是决定植物茎叶伸长的最重要的植物激素，GAs的合成和代谢直接调控植物的株型发育和花期。GAs种类多样，生物合成途径十分复杂，但是其功能的行使必须通过DELLA蛋白的信号转导才能够进行。赤霉素受体GID1能特异地结合活性GA，并进一步与GA负调控因子DELLA蛋白结合形成复合体。该复合物通过介导DELLA蛋白的降解或抑制DELLA蛋白的活性，解除DELLA蛋白对GA反应系统的抑制作用，激活GA反应下游的基因。近年来，DELLA蛋白在研究GA信号转导的领域成为热点。DELLA蛋白以家族的形式存在，例如GAI、RGA和SLR等，其中GAI蛋白对株高具有特异的调控作用，其表达量的改变显著影响GA的生物反应和信号转导，GAI的过表达多使植物表现为矮化性状，在观赏植物生物育种中具有重要的应用价值。

GAI在一些植物中已被分离，如：拟南芥(Arabidopsis thaliana)、陆地棉(Gossypium hirsutum)、水稻、大麦(Hordeum vulgare)、葡萄(Vitis vinifera)、玉米(Zeamays)、核桃(Juglans regia)等，但对球根花卉百子莲(Agapanthus praecox)，ApGAI基因的克隆、表达模式及ApGAI蛋白编码序列目前尚不清楚。在本发明被公布之前，未有任何百子莲ApGAI蛋白序列相关的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中百子莲赤霉素负调控因子GAI蛋白相关功能研究的空白，提供了一种赤霉素负调控因子蛋白ApGAI，还提供了一种编码该蛋白的核酸序列以及检测所述核酸序列的探针。本发明公开了百子莲ApGAI蛋白及其核酸序列在百子莲不同器官、不同发育阶段的表达模式，为今后利用基因工程技术对ApGAI基因表达的时空特性进行调控，而且ApGAI突变体对外源赤霉素不敏感，从而为改变植物株高、创造合理株型及花期调控提供了理论依据，具有很大的应用价值。

技术方案