[发明专利]番茄茸毛调控基因的克隆及应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种番茄茸毛调控基因的克隆和应用。该番茄茸毛调控的基因的序列如SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：2所示，SEQ ID NO：1所示序列与其背景材料TS212相比发生了单碱基的突变，由胞嘧啶(C‑1676)变成了腺嘌呤(A)；与SEQ ID NO：2相比，突变体LA3127存在两个突变位点，第436位由G突变为A，第1676位由C突变为A；与LA1589相比，LA3127发生了多个位点的突变，其中第1676位同样由C突变为A。Ln基因的编码区由胞嘧啶(C‑1676)变成了腺嘌呤(A)，导致了丙氨酸(Ala‑559)到谷氨酸(Glu)的转变，进而诱导腺体毛的显著增加。本发明所克隆的Ln基因能够诱导腺体毛的显著增加，利用克隆的Ln基因的超量表达，可以增强番茄的抗虫性和抗病毒能力，对于番茄育种具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种番茄茸毛调控基因的克隆和应用。

背景技术

表皮毛广泛存在于各种植物器官的表面，是一种由表皮细胞特化而成的毛状结构，是研究细胞命运决定、细胞周期调控和细胞形态发生的经典模式。表皮毛的形态多种多样，根据物种不同可以分为单细胞表皮毛或多细胞表皮毛；腺体毛或非腺体毛；分支或不分支。表皮毛作为植物表皮的第一层屏障，可以帮助植物抵御病虫及微生物的危害，减少紫外线的伤害，降低水分蒸腾速率，促进植株对水分和营养的吸收，减少机械损伤，维持植物体表温度，对植物抵御各种生物逆境和非生物逆境具有积极地作用。

番茄具有七种类型的表皮毛，其腺体毛在抗虫方面具有重要作用。I型和IV型腺体毛分泌的酰基糖可以驱避棉铃虫、甜菜夜蛾、烟粉虱、蚜虫等害虫；VI型腺体毛可以分泌甲基酮化合物和萜类化合物，对植食性甲虫、蓟马等具有抗性。

番茄腺体毛存在广泛，具有重要的抗虫防止病毒的作用，虽然目前关于番茄腺体毛形成的关键调控基因研究获得一定的进展，比如克隆了Wo基因、H基因、SlCycB2等基因。但是，番茄腺体毛形成的调控机理仍不明确，需要克隆更多的调控基因，完善番茄腺体毛形成的分子机理，同时对于番茄育种具有重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种番茄茸毛调控的基因及该基因的应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明利用(Ln)突变体LA3127与IL3-2杂交，得到F1代及F2代，通过对F1代和F2代的表型进行分析，得到Ln基因为单基因不完全显性遗传，利用图位克隆的方法首次分离鉴定了Ln基因，该基因的序列如SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ IDNO：3所示。本发明所克隆的Ln基因与其背景材料TS212相比发生了单碱基的突变，由胞嘧啶(C-1676)变成了腺嘌呤(A)；与AC相比，突变体LA3127存在两个突变位点，第436位由G突变为A，第1676位由C突变为A；与LA1589相比，LA3127发生了多个位点的突变，其中第1676位同样由C突变为A。氨基酸比对结果显示，与突变体LA3127相比，AC、TS212和LA1589在559位的氨基酸同时发生了突变，由此我们推测(AC、TS212和LA1589)第1676位碱基C突变为A，造成了丙氨酸(Ala-559)到谷氨酸(Glu)的转变，最终导致了该表型的出现。该基因ORF全长2202bp，包含10个外显子，9个内含子；编码734aa，包含四个保守结构域，分别为HD box、bZipmotif、START domain和SAD domain。

本发明所克隆的Ln基因能够诱导腺体毛的显著增加，利用克隆的Ln基因的超量表达，可以增强番茄的抗虫性和抗病毒能力，对于番茄育种具有重要的意义。

本发明同时克隆得到了其隐性等位基因ln，该基因的序列如SEQ ID NO：2所示，其编码的氨基酸的序列如SEQ ID NO：4所示，该基因的克隆对于番茄育种研究具有重要的意义。

附图说明