[发明专利]拟南芥TCP家族转录因子及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种拟南芥TCP家族转录因子及其编码基因与应用。

背景技术

开花是高等植物从营养生长向生殖生长转化的重要发育阶段，这一过程是受植物内部发育信号与外界环境共同决定的，它不仅是植物个体发育过程中极其重要的一个环节，对于物种的繁衍与进化也同样至关重要。对于农业生产，农作物开花时间的适宜性与一致性直接影响到农产品的产量与质量。过早、过晚的开花或者雌雄花期不遇都将导致农业生产的减产，同时花期不遇也对制种过程中种子质量的保障构成巨大的威胁。另外，植物开花的调控对园林花卉生产也有着重要的意义。因此，从模式植物拟南芥入手，了解调控植物开花的分子机制，获得宝贵的基因资源；培育具有合适花期的农作物及调控植物的开花具有重要的现实和战略意义。

通过对模式植物拟南芥的生理学与遗传学研究，目前认为调控拟南芥开花至少存在四个途径：光周期途径、赤霉素途径、自主途径和春化作用途径。这四条途径相对独立却又相互差错，许多基因间存在调控与反馈关系，如促进开花的整合子SOCI和FT，都同时受到多条途径的调控。这些交错最终形成复杂的网络，使得植物能综合内部发育与外界环境信号，实现对开花时间的精密调控（曾群 等，遗传，28（8）：1031-1036,2006）。

TCP家族转录因子是植物古老而特有的转录因子家族，然而对它的认识研究却刚刚起步。1999年，Cubes根据玉米基因TB1、金鱼草基因CYC和水稻基因PCFs所拥有共同的保守domain，第一次提出TCP家族的概念。早期的研究发现TCP家族基因广泛参与调控植物的生长发育，如TB1参与抑制侧芽伸长；CYC参与花的对称性建立；PCF亚家族在分生组织调控细胞周期中有重要作用（雷娟等，分子植物育种，2005年，第3卷，第1期，第31-35页）。对拟南芥基因组分析显示拟南芥共有24个潜在的TCP家族转录因子，可分为TCP-C和TCP-P两个亚家族。近年来随着研究的深入，人们对TCP家族的作用有了更多的认识，如AtTCP1可以调控油菜素内酯的合成；AtTCP4可以调控甲基茉莉酸的合成；AtTCP14在种子胚的萌发过程中有重要作用。

目前对AtTCP8的研究基本上是一片空白，对于TCP家族调控植物开花的研究也为数不多，大多仅停留在生理观察阶段，人们对其遗传和分子机制也几乎一无所知。因此借助拟南芥模式生物，挖掘TCP家族中调控开花的重要基因资源，并应用到农作物性状改良上具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8及其编码基因，并提供该编码基因的应用。

本发明所提供的拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8，是具有SEQ ID NO. 2所示 氨基酸残基序列的蛋白质，或者是将SEQ ID NO. 2所示的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加具有与SEQ ID NO. 2所示的氨基酸残基序列相同活性的由SEQ ID NO. 2衍生的蛋白质。

拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8的编码基因，是下列核苷酸之一：

1）SEQ ID NO.1 所示的DNA序列；

2）编码SEQ ID NO. 2所示氨基酸序列的多核苷酸。

 SEQ ID NO.1由1630个碱基组成，该基因的读码框为自5’端第129位至1334位碱基；SEQ ID NO.2由401个氨基酸残基组成。

本发明还包括上述基因的表达载体和细胞系。

本发明的基因可用于拟南芥调控开花分子机制的研究，并用于调控植物开花进程。

附图说明

图1为AtTCP8全长扩增产物凝胶电泳图谱。

图2 为AtTCP8和部分拟南芥TCP家族转录因子TCP domain同源性分析。

图3 为AtTCP8和其它拟南芥TCP家族转录因子系统发生树。

图4为长日照生长45天野生型拟南芥和转基因植株抽苔表型。

图5为野生型拟南芥和转基因株系AtTCP8表达水平检测。

图6为抽苔达2cm时野生型拟南芥和转基因植株莲座叶片数统计。

具体实施方式

实施例1、拟南芥TCP家族转录因子AtTCP8编码基因的获得。

1.1 拟南芥材料准备

取在16h L/8h D光照, 23℃条件下培养30天拟南芥Col-0的花分生组织、花序分生组织和幼嫩的花苞。

1.2 RNA提取