[发明专利]拟南芥基因CPL1在调控植物幼年向成年阶段转变中的应用

说明书

本发明公开拟南芥基因CPL1在调控植物幼年向成年阶段转变中的应用。CPL1基因突变体幼苗中，主要植物幼年向成年阶段转变抑制因子MAF5的表达呈上升趋势，且CPL1基因突变体幼苗表达量远远高于野生型植株；而突变体中TSF的表达量低于野生型。春化处理后，CPL1基因的表达上升,在FRI植株中，CPL1基因的表达下降，推测CPL1与植物春化相关。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及拟南芥CPL1基因在调控植物幼年向成年阶段转变中的应用。

背景技术

植物幼年向成年阶段转变是植物发育过程中一个关键过程。该发育过程调控植物生殖生长、植物株型及生物量、次生代谢产物合成、生物与非生物胁迫等多种生长发育过程以及重要经济性状,因此开展植物幼年向成年阶段转变的分子机制研究具有重要的理论及应用意义。

RNA聚合酶II(RNApolymerase II,Pol II)是在真核生物转录过程中起关键作用的多酶复合体，而CPL1(C-terminal Domain Phosphatase-like 1)是一种重要的磷酸酶，能够调控RNA聚合酶II(Pol II)C端区域(CTD)的磷酸化状态。在拟南芥中，CPL1在调节共转录pre-mRNA的加工过程中发挥重要作用，从而影响植物的生长情况。除此之外，CPL1还通过调控miRNA的转录来调节植物的发育。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种拟南芥基因CPL1在调控植物幼年向成年阶段转变中的应用。本发明通过对CPL1突变体的基因表达分析，获得了CPL1基因影响植物幼年向成年阶段转变的分子机制。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了拟南芥基因CPL1在调控植物幼年向成年阶段转变中的应用。

进一步地：植物幼年向成年阶段转变相关基因MAF5、TSF在野生型和cpl1突变体幼苗中的表达量有明显差异。其中，cpl1突变体幼苗中，植物幼年向成年阶段转变抑制因子MAF5在花过渡期间的表达呈上升趋势；而植物幼年向成年阶段转变时间决定基因TSF的表达下降。

进一步地：CPL1基因参与春化途径调控植物幼年向成年阶段转变。

进一步地：拟南芥CPL1基因突变植株与拟南芥野生型植株相比幼年向成年阶段转变延迟。

本发明的优点和有益效果：

1、利用现有的植物生物科学技术，本发明发现cpl1突变体幼苗比野生型植株的植物幼年向成年阶段转变延迟。

2、定量分析野生型WT植株不同部位中CPL1基因的表达变化。发现野生型各部位中，CPL1在茎生叶中的表达量最高。

3、同时通过实时定量分析，CPL1基因突变体幼苗中，主要植物幼年向成年阶段转变抑制因子MAF5的表达呈上升趋势，且CPL1基因突变体幼苗表达量远远高于野生型植株；而突变体中TSF的表达量低于野生型。这与cpl1突变体幼年向成年阶段转变期延迟的表型一致。

4、本发明在此基础上，进一步进行调控机制的研究。春化处理后，CPL1基因的表达上升。并且在FRI植株中，CPL1基因的表达下降，推测CPL1与植物春化相关。

5、最后基于拟南芥CPL1基因突变植株与拟南芥野生型植株相比幼年向成年阶段转变延迟，对于利用CPL1基因精确延迟植物幼年向成年阶段转变，改造相应的需要获得叶片的农作物，如大白菜等，具有重要意义。

附图说明

图1(a)-(c)分别为cpl1突变体在长日照(long-day)条件下的植物幼年向成年阶段转变表型图和植物幼年向成年阶段转变莲座叶数目统计，以及短日照(short-day)条件下莲座叶数目统计(*：P0.05)。