[发明专利]控制白菜避荫性反应基因BrPHYB及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制白菜避荫性反应的基因，特别是一种调控白菜避荫性反应的BrPHYB基因及其应用，属于分子生物学技术领域。

背景技术

白菜（Brassica rapa L.ssp.pekinensis）起源于中国，是我国乃至世界性的重要蔬菜作物之一。叶是白菜食用的最主要器官，提高白菜叶产量是目前开展白菜育种工作所要考虑的一个重要经济性状。密植是增加光合作用面积的一项重要措施。但是，白菜在密植的情况下，植物与周围植物竞争而植物会表现出避荫性反应，如：植株变高、减少分枝、节间伸长和开花加快等典型的性状而导致减产，因此，修复白菜避荫性反应已经成为一个重要的转基因修复目标。因此，找到控制白菜避荫性反应的基因并加以利用，将对白菜品质的改良起到非常关键的作用。

植物接收光信号主要是由不同于光合作用的捕光色素的光受体来实现的。目前已知至少存在4类光受体:光敏色素、隐花色素、向光素以及UV-B光受体。其中，光敏色素主要吸收红光以及远红光（波长为00–750nm），隐花色素主要吸收蓝光和UV-A（波长为320–500nm)，UV-B光受体主要吸收UV-B(282–320nm)（Wang，2004）。植物正是通过这些光受体,光才能与植物内源的发育程序相互作用,调节相关基因的表达。

避荫性研究机理表明，在遮荫的情况下，红光和远红光的比例降低，光受体参与其中，研究拟南芥光敏色素突变体发现，PHYB突变体表现组成型典型的避荫性反应，包括植株变高、减少分枝、节间伸长和开花加快，白菜PHYB突变体也表现出明显的反应。除此以外，拟南芥CRY1、CRY2基因也参与避荫性反应。在光信号途径中，除了光受体之外，其他的一些与光形态建成的相关因子，如：PIF4、PIF5、COP1基因均参与调节避荫性反应。同时，生长素、赤霉素以及油菜素内酯信号途径的相关基因也参与调节避荫性反应，因此，避荫性反应是多条途径中多个基因共同作用的结果。

植物的光信号途径能调节植物的避荫性反应，与产量等重要经济性状密切相关，因此，如果能够找到控制白菜避荫性反应的基因并加以利用，将对白菜品质的改良起到非常关键的作用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种控制白菜避荫性反应的BrPHYB基因及其应用。

一种控制白菜避荫性反应的BrPHYB基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。经检测，该基因全长为3519个碱基。

一种由上述BrPHYB基因编码的多肽，氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

一种插入上述SEQ ID No.1所示核苷酸序列的重组载体。

上述BrPHYB基因在经济作物生产改良中的应用。

有益效果

本发明从白菜中克隆了一个BrPHYB基因，并验证了该基因具有抑制避荫性反应的功能，经试验，通过在缺失突变体中过表达该基因，可以获得抑制避荫性反应和推迟开花的转基因植株（如图1和图2所示）。本发明的基因可为培育农作物新品种提供理论依据和基因来源。

附图说明

图1为在22℃、16小时光照/8小时黑暗下生长30天的拟南芥成苗照片；

其中：由左到右的图片依次为：野生型拟南芥（Col）、拟南芥phyB缺失突变体（phyB-9）、phyB缺失突变体背景的超表达BrPHYB转基因突变体（BrPHYB/phyB-9）和野生型背景的超表达BrPHYB转基因突变体（BrPHYB/Col）。

图2为在22℃、16小时光照/8小时黑暗下生长30天的拟南芥叶片大小及叶柄长度照片；

其中：由左到右的图片依次为：野生型、拟南芥phyB缺失突变体、phyB缺失突变体背景的超表达BrPHYB转基因突变体和野生型背景的超表达BrPHYB转基因突变体。

图3为在22℃、8小时光照/16小时黑暗下生长100天的拟南芥开花时间照片；

其中：由左到右的图片依次为：野生型拟南芥（Col）、拟南芥phyB缺失突变体（phyB-9）、phyB缺失突变体背景的超表达拟南芥PHYB转基因突变体（AtphyB/phyB-9），phyB缺失突变体背景的超表达BrPHYB转基因突变体（BrPHYB/phyB-9）、野生型背景的超表达BrPHYB转基因突变体（BrPHYB/Col）。

具体实施方式