[发明专利]一种提早成花时间基因LcVRN2及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种提早成花基因，具体涉及一种从荔枝中分离得到的提早成花时间基因LcVRN2及其应用，属于生物基因技术领域。

背景技术

荔枝（LitchichinensisSonn.）属无患子科（Sapindaceae）荔枝属（Litchi）常绿乔木，其果实色、香、味俱佳，素有“果中之王”的美称。荔枝是我国南方亚热带地区广泛栽培的特产果树，主要分布在广东、广西、福建、海南、台湾、云南、四川、贵州等省（自治区），果实不仅畅销全国，还出口到东南亚、欧美等国家和地区。我国是荔枝的原产地，栽培历史悠久，种质资源丰富，品种繁多，是世界第一荔枝生产国，面积和产量分别约占全世界的80%和65%以上。由于荔枝品质优异、风味独特和经济价值较高，是我国具国际市场竞争力和出口前景的特色果品之一。

通常情况下，荔枝末次梢老熟后，需要经过一定时间的低温诱导，才能正常成花。在冬季荔枝成花诱导期，如果末次梢老熟过早或遭遇高温潮湿天气，容易发生“冲梢”现象，如果处理不及时或方法不得当将会直接影响到荔枝来年的成花及产量。因此，研究荔枝成花机理，了解荔枝低温的响应机制将对解决荔枝成花不稳定等问题具有十分重要的意义。

春化作用主要通过重组FLC染色质来降低其表达量，这一过程需要VIN3，VRN1和VRN2等基因共同完成。VRN2编码一个核定位的锌指蛋白，是一种转录因子。VRN2是开花抑制因子，编码一个含锌指结构域的蛋白，其主要的功能是抑制VRN1的表达，该基因受春化作用的抑制，与拟南芥的FLC调控开花机理相似。在冬小麦中则可能是一些未知的因子获得低温信号，降低开花抑制因子VRN2的表达，导致下游VRN1等开花促进因子的开启，最终促进开花。荔枝对于外界环境的响应不同于草本植物的拟南芥和冬小麦，有关低温诱导荔枝开花的调控机制和分子机理仍然不清楚。

随着对拟南芥等模式植物成花机理的深入研究，了解荔枝成花的分子机理可有助于荔枝成花调控技术的改进和新品种改良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从荔枝分离出来的成花调节基因LcVRN2，并提供该基因的核苷酸序列及编码的氨基酸序列、定位及其在荔枝各组织中的时空分布特征，该基因具有提早植物开花的功能，可为荔枝栽培设施改进和利用基因工程来选育荔枝新品种提供借鉴。

本发明的另一个目的在于提供上述一种成花调节基因LcVRN2基因的应用。

本发明技术方案如下：一种从荔枝中分离得到的成花调节基因LcVRN2基因，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，该序列中的起始的ATG和末端的TGA分别为LcVRN2核苷酸序列的起始密码子和终止密码子；其最大开放式阅读框长度为1272bp，编码424个氨基酸。

所述LcVRN2基因编码的氨基酸序列，如SEQIDNO.2所示。

所述LcVRN2基因与苹果（Malus×domestica）的编码氨基酸同源性为67.22%，与甘蓝（Brassicaoleracea）的编码氨基酸同源性为51.18%，与拟南芥（Arabidopsisthaliana）的编码氨基酸同源性为50.71%。

所述LcVRN2基因定位在细胞核中。

所述LcVRN2基因在荔枝成熟叶片、幼叶、叶芽、花芽、花穗和韧皮部中均有表达，其表达量顺序依次为：2月份的成熟叶片>10月份的幼叶>2月份的幼叶>10月份的成熟叶片>叶芽>花穗>花芽>韧皮部。

在叶片中，所述LcVRN2基因的表达量在低温诱导2周后开始迅速增加，低温诱导4周时达到较高值，并一直维持在一个较高水平直至开花；在顶芽中，LcVRN2基因的表达量一直维持在较低水平。

在15℃条件下处理叶片时，所述LcVRN2基因在叶片中的表达量在低温诱导3周后达到最高水平，然后逐渐下降；25℃条件下处理叶片时，所述LcVRN2基因在叶片中的表达量一直维持在较低水平。

本发明所述的从荔枝中分离得到的成花调节基因LcVRN2其应用于提早植物的开花时间，尤其是在提早转基因植物的开花时间方面的应用。

所述的转基因植物优选为转入LcVRN2基因的植物，更优选为转入LcVRN2基因的拟南芥，将LcVRN2基因与载体正向相连后得到重组质粒，将得到的重组质粒转化农杆菌，经花粉管通道法转化拟南芥后，促使拟南芥平均提前9天现蕾。

具体的，所述的转入LcVRN2基因，优选为通过将LcVRN2连接到pBI121载体上，获得重组质粒，将重组质粒转化农杆菌感受态细胞，完成转入LcVRN2基因。