[发明专利]大豆GmMADS5基因及其在植物花期调控中的应用

说明书

本发明公开了一种大豆GmMADS5基因及其在植物花期调控中的应用，属于分子生物学技术领域。本发明大豆GmMADS5基因的核酸序列如SEQ ID NO:1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。将本发明的基因构建植物表达载体，分别转化拟南芥和大豆，获得转基因拟南芥和转基因大豆。研究转基因拟南芥在长短日照下的开花情况发现，该基因可以抑制拟南芥开花。研究转基因大豆在长短日照下的开花情况发现，在长日照和偏长日照的情况下，该基因可以促进大豆开花，而在短日照和偏短日照的情况下，对大豆的开花没有影响。因而，大豆GmMADS5基因在植物花期调控中有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种大豆GmMADS5基因及其在植物花期调控中的应用。

背景技术

不同地区由于地域维度原因，光周期存在较大差异。光周期与开花关系密切，光周期影响开花时间，而开花影响大豆产量。植物通常需要精确的计算开花时间来保证自己的成功繁殖，这也是它保证种子完成发育的基础，是提高种子产量的前提。植物如果太早开花，会使得其营养生长期变短，不利于养分积累，若太晚开花，则很大可能会受到有害环境的影响，对其生长十分不利，这些不利条件能够抑制生物的生长，甚至导致生物体死亡。为满足各地区对大豆开花时间的需求，培育各种花期的生物新品种已成为广大育种家研究的主要目标之一。

MADS-box类基因广泛存在于各类植物中，是植物最重要的转录因子之一。在模式植物拟南芥中，基于其结构和进化类型的差异，MADS-box基因大致分为I型、II型等不同类型(De Bodt et al.,2003)。不同类型的MADS-box基因对植物生长发育表现出的影响作用有很大差异。例如：Chi等发现大豆GmSHPA基因参与荚皮的开裂和花器官的发育(迟英俊等,2011)；Yue等发现过表达GmFULa基因增加了大豆营养生长过程中积累的生物量但不影响株高或改变开花时间和成熟度，农艺性状测定中它还促进了分枝数，豆荚数和百粒重等产量因素，最终导致产量提高(Yue Yanlei et al.,2021)；2007年，Wang证实了GmAGL15基因在幼胚中表达，在根、茎、叶、花中不表达，在大豆种子发育的不同时期均有表达，表明其对于大豆种子发育具有重要作用(汪潇琳等，2008)；此外，该家族基因对于响应生物、非生物胁迫方面也表现出显著效果(姚琦园等，2018)。当前发展迅速的基因工程技术为生物遗传改良提供了新的途径，利用在光周期应答中起重要作用的基因进行遗传转化是获得新种质的重要手段。

参考文献

De Bodt S,Raes J,Florquin K,et al.Genomewide structural annotationand evolutionary analysis of the type I MADS-box genes in plants[J].Journalof molecular evolution,2003,56(5):573-586.

迟英俊.大豆MADS-box基因家族成员的鉴定及GmAP1和GmSHPa基因的功能研究[D].南京农业大学,2011.

Yue Yanlei,Sun Shi,Li Jiawen,et al.GmFULa improves soybean yield byenhancing carbon assimilation without altering flowering time or maturity.[J].Plant cell reports,2021,40(10):1-14.

汪潇琳,陈艳萍,喻德跃.MADS-box基因GmAGL15在大豆种子发育过程中的表达[J].作物学报,2008,(02):330-332.

姚琦园,李纷芬,张林成等.植物MADS-box转录因子参与调控非生物胁迫的研究进展[J].江西农业学报,2018,30(05):73-79.

发明内容