[发明专利]控制大白菜叶数的BrGRF12基因及其应用

说明书

本发明涉及一种控制大白菜叶数的BrGRF12基因及其应用，所述BrGRF12基因，具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列，全长1281bp，该基因能应用于经济作物的生产改良。实验结果表明，该基因为植物叶数的控制基因，具有正调控植物叶数的功能，通过过量表达该基因，可以获得比野生植株体叶数明显增多的转基因植株。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。

技术领域

本发明涉及一种控制大白菜叶数的BrGRF12基因及其应用，特别是一种促进大白菜叶数增加的BrGRF12基因及其应用，属于分子生物学技术领域。

背景技术

大白菜(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。叶数的多少是大白菜的重要农艺性状之一，其多寡直接关系到大白菜产量的高低。但到目前为止，关于大白菜叶数多少的分子调控机制仍未知。

生长调控因子(growth-regulating factors,GRFs)是植物特有的一类转录因子。它可以通过N-末端QLQ结构域与GIF(GRF-interaction factor)蛋白中的SNH结构域互作，形成功能复合体，共同参与下游基因的表达调控。GRF蛋白在植物生长发育过程中起到重要的调控作用。研究发现，在拟南芥中过量表达OsGRF1基因可明显抑制花序轴的伸长。但随后对拟南芥GRF基因的研究发现，在拟南芥中过量表达AtGRF1和AtGRF2基因可明显促进转基因植株叶片和子叶的增大，并抑制花序轴的伸长；相反，AtGRF1–AtGRF3基因功能同时缺失则可导致叶片和子叶变小，但单独突变上述任何一个基因对植株的表型都无显著影响，而同时突变上述任意两个基因时只能轻微影响植株的表型。进一步的研究发现，过量表达AtGRF2基因可促进转基因植株细胞体积的增大，而AtGRF1–AtGRF3基因功能缺失体的细胞体积则明显变小，这说明拟南芥GRF1-3基因是通过调控细胞的大小来促进或抑制器官的增大。但Kim和Lee对AtGRF4的研究表明，其在调控细胞分裂过程中具有重要作用。Horiguchi等和Vercruyssen等对AtGRF5基因的研究也发现，AtGRF5可通过维持或者促进细胞的分裂能力来促进植株器官的增大，并且过量表达AtGRF5还可促进叶绿体增殖、抑制暗处理条件下叶片的衰老。而对于AtGRF1和AtGRF3基因来说，只有同时突变掉AtGIF1基因时，Atgrf1/Atgrf3双突变体才会显著影响植株细胞的增值。另外，Horiguchi等对AtGRF9基因的研究发现，其在调控植物生长发育过程中无明显作用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种控制大白菜叶数的BrGRF12基因及其应用。

一种控制大白菜叶数的BrGRF12基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

上述BrGRF12基因全长1281bp，编码426个氨基酸，在进化上，与BrGRF12基因具有较近亲缘关系的为拟南芥AtGRF9基因；二者的核苷酸序列一致性仅为78.59％，氨基酸序列一致性仅为70.09％，种间差异较大。另外，对拟南芥AtGRF9基因的研究发现，其在调控植物生长发育中无明显作用，而发明人对大白菜BrGRF12的研究则发现其在调控叶数发育中具有重要作用，并且这一功能在其他GRF基因上未见报道。

一种上述BrGRF12基因编码的调控因子，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BrGRF12基因、重组载体在经济作物生产改良中的应用。

根据本发明优选的，所述的经济作物为大白菜。

有益效果