[发明专利]一种橡胶树的ARF基因及其编码蛋白与应用

说明书

本发明提供了一种橡胶树的ARF基因，其为橡胶树生长抑制因子HbARF2基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明还提供了该HbARF2基因编码的蛋白质及其应用。本发明首次从橡胶树中克隆得到HbARF2基因，该基因为一类转录基因，通过转基因植物验证HbARF2基因能降低茎秆的生长发育，表明该基因对橡胶树茎秆等起着重要的调控作用，而巴西橡胶树作为天然橡胶的主要来源，有6‑8年的非生产生长期，因此研究HbARF2的分子机制，通过基因敲除，进行遗传改良，促进橡胶树的生长，有助于缩短橡胶树的非生产生长期，提高橡胶树的经济效益，同时也为其它目标育种设定提供良好的基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种橡胶树的ARF基因及其编码蛋白与应用。

背景技术

生长素响应因子(auxin response factor,ARF)是一类能发挥激活或抑制作用的转录因子,能够特异结合生长素初期响应基因启动子中的AuxRE上。通过对生长素合成的调控，影响植物各个阶段的生长发育。ARF激活或抑制靶基因的表达取决于功能结构域与DNA相互作用中间区域的氨基酸序列。ARF蛋白由3个部分组成:DNA结合结构域(DNA-bindingdomain,DBD)、中间区域(middle region,MR)和C端结构域(Phox and Bem1domain，PB1)。DBD直接参与了与AuxRE的结合；MR为非保守区,激活或抑制靶基因的功能。ARF的C端结构域与Aux/IAA蛋白的III、IV结构域很类似,ARF和Aux/IAA可通过该区域形成二聚体。ARF基因家族存在于很多植物体内，最早是在拟南芥中发现ARF基因，目前已知有23个ARF成员。ARF家族成员在不同植物中数目不同。如水稻、柑橘、番茄、葡萄、和蒺藜苜蓿中分别包含25个、19个、21个、19个和24个ARF家族成员，其数目略有差别。但是，在大豆、玉米、毛果杨、香蕉和棉花中分别包含51个、36个、39个、47个和35个家族成员，数目相对较多，也有数目较少，如黄瓜、巨桉和番木瓜中的ARF成员数量分别为15个、17个和11个。

ARF在植物生长发育、根系的生长发育、子叶发育、叶片衰老、花发育与果实成熟等过程中发挥着重要的调控作用。研究发现番茄SlARF2基因参与调控番茄花器官的衰老和侧根的形成。拟南芥AtARF2,7,19参与调控根的生长发育，AtARF10,16调控根冠的生长发育；AtARF11促进侧根的形成,在激素信号转导途径中发挥关键作用，AtARF7与MYB77互作，促进生长素相应基因的转录来调控根系的生长；AtARF8与bHLH转录因子相互作用，在花瓣发育的早期和后期调控细胞分裂和细胞扩大。芒果(Mangifera indica)中,MiARF2在不定根和根原基的启动与发育过程中起作用。研究表明桃PpARF1～4,6～9,12,14,18可能参与于根的生长发育过程。铁皮石斛DnARF2a在茎中表达积累高。PoptrARF2.1,2.2,3.1,3.4,6.2,6.3在杨树的韧皮部和木质部的丰度较高，可能参与调控韧皮部、木质部的生长发育。在拟南芥等草本植物中研究表明ARF2对根系和花的生长发育有调控作用。在木本植物中通过表达分析推测对韧皮部和木质部的调控作用。而我们通过转基因植物验证HbARF2基因能降低茎秆的生长发育。巴西橡胶树作为天然橡胶的主要来源，有6-8年的非生产生长期。因此研究HbARF2的分子机制，通过遗传改良有助于缩短橡胶树的非生产生长期，提高橡胶树的经济效益。目前，该基因在橡胶树中还尚未报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种从橡胶树中获得的橡胶树生长抑制因子HbARF2基因，以及该基因编码蛋白质与应用。

本发明的第一个方面是提供一种橡胶树的ARF基因，其为橡胶树生长抑制因子HbARF2基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明的第二个方面是提供一种蛋白质，其为本发明第一个方面所述的橡胶树生长抑制因子HbARF2基因编码的蛋白质，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。