[发明专利]陆地棉株高调控基因GhGA20ox6及其用途

说明书

本发明公开了一种陆地棉株高调控基因GhGA20ox6及其用途，该基因具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。通过调控GhGA20ox6，能够从分子水平上调控陆地棉株高，从而对陆地棉进行改良，矮化植株，使得陆地棉有较强的抗倒伏能力，提高作物的群体光能利用率，从而提高作物的产量。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及一种陆地棉株高调控基因GhGA20ox6及其用途。

背景技术

赤霉素(Gibberellin,GA)，作为植物六大激素之一，是一类四环双萜类植物激素，在植物的各个生长发育阶段都发挥着重要的作用，在种子萌发、根冠的伸长、开花结果、茎的伸长、叶片生长展开等都有重要的作用。高等植物中，多种酶参与了赤霉素多步骤酶促反应的生物合成和代谢过程，这些酶基因的表达能有效地调节赤霉素的合成代谢速率。参与赤霉素合成代谢的酶有很多，GA2-氧化酶(GA2-oxidase)是植物中GA降解过程中的关键酶，GA2ox可以将植物体内具有活性的GAs以及它的前体和其中间产物分解失活，从而维持植物体内的活性GAs之间的动态平衡。GA3-氧化酶(GA3-oxidase)和GA20-氧化酶(GA20-oxidase)作为植物赤霉素合成代谢途径中的最后一步关键酶，催化GA₁₂和GA₅₃转变为具有活性的GA₁和GA₄，另外，GA3ox和GA20ox又受体内活性GAs的负反馈调节。植物赤霉素氧化酶基因家族属于2OG-Fe(Ⅱ)oxygenase亚家族，能被多基因家族编码。到目前为止，模式植物拟南芥的赤霉素合成与代谢通路研究深入透彻，其赤霉素相关基因也已被克隆鉴定。研究表明目前主要农作物的“绿色革命”都与赤霉素有着密切的关系。在植物中，赤霉素参与调解植物生长发育的优势是促进茎的伸长和植株增高，如在水稻中，通过对GA20ox相关基因的克隆与基因沉默，发现这些基因影响水稻的茎秆长度，进而导致水稻出现矮化表型，Mauriat等人研究发现，GA20ox相关基因影响山杨的茎伸长，对山杨幼苗进行GA20ox相关基因表达的增强，显示其促进幼苗体内的活性赤霉素的合成。

棉花，作为世界上最重要的天然纤维来源，是世界上栽培最广泛的棉种之一，在许多国家仍然是一种重要的经济作物。株高是作物育种中一个重要的优良农艺性状，植株过高会产生倒伏现象，从而使作物的产量降低，植株的矮化可以有较强的抗倒伏能力，可提高作物的群体光能利用率，从而提高作物的产量。陆地棉(G.hirsutum L.,AADD)具有A、D两个亚基因组，目前，农业上基本上都是使用去势打顶来控制株高，一方面会增加劳动力，增加劳作时长。从分子水平上对陆地棉进行改良具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陆地棉株高调控基因GhGA20ox6及其用途，通过调控GhGA20ox6，能够从分子水平上调控陆地棉株高，从而对陆地棉进行改良，矮化植株，使得陆地棉有较强的抗倒伏能力，提高作物的群体光能利用率，从而提高作物的产量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种陆地棉株高调控基因GhGA20ox6，该基因具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。

发明人通过探索研究，在对陆地棉全基因组进行第一次筛选获得13个候选基因，然后再进一步探索分析，发现并确定对陆地棉株高调控的关键基因GhGA20ox6，并对其功能进行了验证。并利用发现的该功能基因从分子水平上调控陆地棉株高，从而对陆地棉种质资源进行改良。

一种包含权利要求1所述陆地棉株高调控基因GhGA20ox6的质粒。

一种包含权利要求1所述陆地棉株高调控基因GhGA20ox6的植物表达载体。

一种宿主细胞，该宿主细胞包含权利要求1所述陆地棉株高调控基因GhGA20ox6。

一种陆地棉株高调控基因GhGA20ox6编码的蛋白质，该蛋白质具有SEQ ID NO：14所示的氨基酸序列。