[发明专利]拟南芥种子休眠调控因子SUR1基因及其应用

说明书

本发明公开了一种拟南芥种子休眠调控因子SUR1基因及其应用。本发明克隆的基因SUR1的氨基酸序列如SEQ ID No：1所示，其核苷酸序列如SEQ ID No：2所示。本发明通过对拟南芥种子休眠基因SUR1的克隆与鉴定，基因的表达分析，验证其功能，发现缺失SUR1可以显著增加拟南芥种子的休眠性，而在拟南芥中过量表达该基因可以使新收获的种子的休眠性减弱，可见该基因在培育抗穗发芽的转基因植物新品种以及种子储存安全等方面有重要应用前景。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种拟南芥种子休眠调控因子SUR1基因及其应用。

背景技术

种子休眠，是指成熟种子在适宜外界条件下，仍旧保持不萌发状态的一种现象。一般来讲，当种子发育完成胚发育阶段后，种子内部的贮存物会伴随着胚组织的生长以及胚乳组织的消耗而逐渐积累。而后种子经过脱水与成熟过程，逐渐进入对于外界环境刺激表现为不敏感的状态，最终达到休眠状态。种子休眠保证植物在最适宜的环境下生长发育，对于维系物种世代的繁衍具有决定性的作用。

现代农业生产大多选用休眠性弱的种子，以保证种子具有更快的萌发速率，更高的幼苗整齐度及成株的生长一致性，利于机械化管理的推行以及农产品高质稳产的实现。但是，弱休眠的种子往往会出现穗部发芽现象，严重影响农产品产量与品质。此外，田间杂草种子同样具有复杂的休眠特性，种子的休眠能力差异巨大，常会出现杂草种子相继萌发、幼苗陆续出土的现象，难以根除，严重影响到农业生产。

种子休眠对于物种进化和农业生产均具有重要意义。对种子休眠的研究，不仅可以揭示休眠在物种繁衍进化中的生物学意义，而且可以为选育抗穗发芽的农作物品种提供重要的理论依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控植物种子休眠的SUR1蛋白及其基因。

本发明的目的还在于提供上述调控植物种子休眠的SUR1基因在调控植物种子休眠时间中的应用。

一种调控植物种子休眠的SUR1蛋白，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白：

1)自序列表中SEQ ID NO：1所示的氨基酸残基序列；

2)将自序列表中的SEQ ID NO：1所示的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有抗寒活性的蛋白质。

所述调控植物种子休眠的SUR1蛋白的基因序列如序列表SEQ ID NO：2所示。

一种含上述调控植物种子休眠的SUR1基因的质粒载体。

含有上述调控植物种子休眠的SUR1基因的质粒载体的工程菌。

扩增上述的调控植物种子休眠的SUR1基因中任一片段的引物。

进一步的，提供上述调控植物种子休眠的SUR1基因在调控植物种子休眠时间中的应用，使SUR1基因失活或缺失可以延长种子的休眠时间，使SUR1基因过表达可以缩短种子的休眠时间。

所述植物为双子叶植物，所述双子叶植物可为山柑目植物，所述山柑目植物可为十字花科植物，所述十字花科植物可为南芥族植物，所述南芥族植物可为拟南芥属植物，所述拟南芥属植物具体可为拟南芥，例如哥伦比亚生态型拟南芥。

本发明的再一方面提供了一种植物突变株系。

上述植物为哥伦比亚生态型拟南芥，突变株系在如SEQ ID No：2所示的核苷酸序列的第个核苷酸之后插入一端T-DNA序列，导致突变株系的种子休眠时间延长。

或者，上述植物为拟南芥，转基因株系的背景为sur1-2，整合有35CaMV启动子融合SEQ ID No：1所示的核苷酸序列。