[发明专利]月季核因子RhNF-YC9及其在调控花瓣扩展中的应用

说明书

本发明涉及月季核因子RhNF‑YC9及其在调控花瓣扩展中的应用。具体地说，本发明涉及具有如SEQ ID NO.2所示的开放阅读架序列的RhNF‑YC9基因或蛋白以及通过它们来调控花瓣扩展的方法以及它们在调控花朵开放中的应用。本发明揭示了RhNF‑YC9转录因子在乙烯调控花瓣扩展中的作用，为调控植物花朵开放尤其是月季鲜切花的花朵开放提供了新的思路和技术手段，开辟了新的花朵调控研究领域，具有重大的学术价值和重要的生产应用前景。

技术领域

本发明涉及分子生物技术领域，尤其涉及月季核因子RhNF-YC9 及其在调控花瓣扩展中的应用。

背景技术

花朵是开花植物的一个必不可少的器官，花朵开放调控是植物生理研究尤其是以花朵作为观赏部位的观赏植物生理研究中的一个重要方面，而花朵能否成功开放以及能够充分开放主要依赖于花瓣扩展情况。

月季(Rosa hybrida)是世界上最重要的切花之一，具有很高的观赏价值和经济价值。在中国，约75％的切花月季产自云南省(数据来自农业农村部)。目前，长距离运输是全国供应切花月季的主要方式，然而在运输过程中，乙烯(Ethylene)的产生严重影响了花朵的开放，而花朵开放的进程决定了切花月季的观赏时间。另外，由于我国幅员辽阔，而且切花月季进口和出口量大，使得从生产地将切花月季往消费地运输需要冷链远距离运输，影响了切花月季尤其是离开母体的月季切花的正常开放，经常发生“僵花”现象。因此，研究乙烯调节的花朵开放机理尤其是花瓣扩展机理，进而用于保持切花月季的观赏价值具有重要意义。

乙烯在植物生长发育过程中的多个方面发挥重要作用，主要包括种子萌发、器官伸长、开花、果实成熟、器官衰老和脱落。然而，乙烯调节的花朵开放尤其是花瓣扩展的分子机制仍有待进一步研究。

转录因子广泛参与植物激素信号通路调控植物生长发育。核因子 Y(NF-Y)转录因子参与调控植物发育和逆境响应。NF-Y蛋白通常由NF-YA、NF-YB和NF-YC三个亚基组成，它们以三聚体的形式结合在一起，并形成稳定的复合物。在拟南芥中，NF-YC亚家族有13 个成员，它们能够与其他转录因子互作形成各种特异复合体发挥作用。例如，NF-YC4能够与Qua-Quine Starch(QQS)互作调控植物的代谢， nf-yc3/4/9三重突变体具有更短的下胚轴。然而，NF-YC转录因子如何被乙烯调控及是否介导了花瓣扩展等生理活动仍不清楚。

发明内容

本发明人在月季花瓣中分离到一个NF-YC转录因子RhNF-YC9，研究发现RhNF-YC9基因的表达在花朵开放初期被诱导，但其表达受乙烯抑制，进而发现RhNF-YC9是在乙烯调节的花朵开放尤其是花瓣扩展中重要的调节因子。于是，本发明人研究了RhNF-YC9调控花朵开放的作用机制，尤其是乙烯与其他植物激素之间的交互作用，鉴定了RhNF-YC9调控的下游基因，从而完成了本发明。

于是，本发明在第一方面提供了RhNF-YC9基因，所述基因具有如SEQ ID NO.2所示的开放阅读架序列。优选的是，所述基因具有如SEQ ID NO.1所示的全长序列。优选的是，所述基因可以采用如 SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示的引物进行克隆。

本发明在第二方面提供了RhNF-YC9蛋白，所述蛋白由本发明第一方面所述的基因编码。优选的是，所述蛋白具有如SEQ ID NO.3 所示的序列。

本发明在第三方面提供了一种调控花瓣扩展的方法，其特征在于，所述方法通过调节植物的如权利要求1或2所述的基因或权利要求3 所述的蛋白的表达来实现。

本发明在第四方面提供了本发明第一方面所述的基因或本发明第二方面所述的蛋白在如下方面的应用：

(1)调控植物花朵开放尤其是花朵开放初期的花瓣扩展；

(2)调控植物体内乙烯对花瓣扩展的影响；

(3)调控植物体内赤霉素含量对花瓣扩展和花瓣大小的影响；