[发明专利]一种促进植株生长的中山杉ThSHR3基因及其应用

说明书

本发明公开了一种促进植株生长的中山杉ThSHR3基因及其应用，属于植物基因工程技术领域。所述的ThSHR3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其表达蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。ThSHR3基因序列比对及进化分析表明其属于SHR基因亚家族。本发明通过构建基因pH35GS‑ThSHR3载体转化山杨新，与对照植株相比，ThSHR3基因在山新杨中高效表达，目的基因的表达量上升500倍以上，同时植株生长速度较对照植株明显增强。说明ThSHR3基因是调控植株发育、影响植株形态的重要基因，在林木基因工程领域有重要的应用价值，可以用于调整植物生长发育速度或植物形态。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，更具体地说，涉及一种促进植株生长的中山杉ThSHR3基因及其应用。

背景技术

中山杉(Taxodium hybrid‘zhongshanshan′)是江苏省中国科学院植物研究所从落羽杉属树木杂交组合中选育出的，具有一定超亲性状的优良无性系总称，具有生长迅速、抗逆性强、景观性好、成材率高等特点，已在我国沿海防护林建设、公路及城乡绿化、农田林网和滩涂造林等方面广泛应用。目前，中山杉无性系主要通过嫩枝扦插的方法进行繁殖，近些年林业工作者一直致力于通过中山杉扦插技术改良来提高中山杉的生根率，然而，在中山杉长期选育过程中发现，不同无性系间生根能力差异显著，即使优化扦插技术，也不能改变这一现象。且随着无性系生理年龄的增长，早期选育出的无性系生根力出现衰退，植株生长也出现矮化的现象，中山杉的生长及发育研究亟需深入。

SHR(SHORT-ROOT)是植物GRAS家族中与根系发生及形态建成密切相关的一个分支，对根尖干细胞微环境的特化和维持起着关键作用，调控根皮层、内皮层初始细胞及初始细胞子细胞的垂周和平周不均等分裂，进而影响植物的正常生长发育。拟南芥shr突变体植株根尖分生组织的基本组织子细胞不能发生不对称平周分裂，仅产生一层类似皮层的细胞，shr突变体植株表现出主根生长减弱，侧根数量减少，植株矮小，子叶颜色深暗等一系列表型。同时，拟南芥中过量表达SHR基因，根尖形态变化显著，基本组织发生大量的平周分裂，产生多个细胞层。同时，SHR基因是一个功能进化比较保守的基因，目前已在玉米、水稻、杨树、辐射松等植物中发现SHR家族成员均和根发育及植株生长息息相关。研究表明SHR转录功能的行使，通常需要依靠其下游另一个GRAS家族成员SCR(SCARECROW)。SCR与SHR形成SCR/SHR复合体共同激活下游基因表达，SCR/SHR复合体直接作用于CYCD6；1(D-typecyclin 6)蛋白，CYCD6；1是细胞发生平周分裂的标志性蛋白，保证根尖细胞会在早期和晚期分别自发地进行两次平周分裂，产生完整的基本组织。国内外学者对于不同植物SHR基因的挖掘、对SHR对根部细胞分裂调控、SHR对植物生长调节机制的解析一直处于探索之中。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种促进植株生长的中山杉ThSHR3。本发明所要解决的另一技术问题是提供上述一种调控中山杉植株生长及根发育的ThSHR3基因的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种促进植株生长的中山杉ThSHR3基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的促进植株生长的中山杉ThSHR3基因的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

含有所述的促进植株生长的中山杉ThSHR3的载体。

作为优选，所述载体为pH35GS-ThSHR3。

作为优选，所述的载体中启动ThSHR3基因的启动子为P35S。

所述的促进植株生长的中山杉ThSHR3基因或任一所述的载体在促进植物生长中的应用。

所述的应用，包括以下步骤：