[发明专利]小麦TaMADS6基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及作物分子生物学和分子育种领域，更具体地，涉及小麦TaMADS6基因及其在染色体中的定位、以及该基因的应用。

背景技术

小麦作为一种重要的粮食作物，全世界约有40％的人以小麦为主要粮食。同时作为三大谷物之一，产量几乎全做食用，是世界上总产量仅次于玉米的粮食作物。随着水稻、玉米、小麦等在内的多种植物全基因组测序的完成，人类开始进入功能基因的时代。利用物种已知功能的目标基因进行序列比对和分析，利用高保守序列对研究物种进行引物设计和同源序列克隆，是发现新基因的常用方法之一。

MADS-box基因是一类在植物生长发育过程中起重要作用的基因。在调控植物生长和生殖阶段转变、花器官和果实发育等多种发育过程中发挥重要作用。MADS-box基因一般有四个结构域：分别为M，I，K，C。M区最为保守，主要负责结合下游DNA顺式元件(即CArG-box)，调控靶基因的表达；I区保守性较弱，在蛋白二聚体的形成过程中起辅助作用；K区保守性较强，在蛋白复合体的形成过程中起重要作用；C区保守性很弱，在调控下游转录激活过程中起重要作用。

目前，在水稻中，对MADS-box基因有了比较详尽的认识。小麦作为人类重要的粮食作物，但是关于MADS-box基因家族在小麦中结构和功能分析还是知之甚少。对该基因在小麦中的生物学功能和分子机制尚不清楚。

发明内容

本发明的目的在于提供小麦TaMADS6基因及其应用。

利用水稻MADS-box基因保守的M、K结构域和小麦二倍体AA、DD基因草图和小麦六倍体AABBDD基因草图测序结果，在六倍体小麦中国春的幼穗中克隆MADS-box基因，得到在A、B、D同源染色体上的基因序列，分别如SEQ ID NO.1-3所示，该基因命名为TaMADS6。该基因定位于第六染色体同源群上。

本发明提供了小麦TaMADS6基因在小麦育种中的应用。

本发明提供了小麦TaMADS6基因在促进植物生长中的应用。

本发明提供了小麦TaMADS6基因在制备转基因植物中的应用。

本发明提供了小麦TaMADS6基因在促进植物提早开花中的应用。

本发明提供了小麦TaMADS6基因在植物种质资源改良中的应用。

所述植物包括但不限于短柄草和小麦。

具体地，本发明所述的小麦TaMADS6基因位于小麦第六同源群上，其在小麦6A同源染色体的序列如SEQ ID NO.1所示，其在小麦6B同源染色体的序列如SEQ ID NO.2所示，其在小麦6D同源染色体的序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明提供了用于克隆小麦TaMADS6基因的引物组合，其核苷酸序列如SEQ ID NO.4-6和/或SEQ ID NO.5-6所示。

相应地，本发明提供了小麦TaMADS6基因的克隆方法，利用SEQ ID NO.4-6和/或SEQ ID NO.5-6所示的特异性引物组合，以小麦穗子cDNA为模板，PCR扩增得到小麦TaMADS6基因。

用于检测小麦TaMADS6基因A、B、D的引物组合，含有分别检测小麦TaMADS6-A基因、TaMADS6-B基因、TaMADS6-D基因的3对引物，分别如SEQ ID NO.7-8、SEQ ID NO.9-10，SEQ ID NO.11-12所示。

本发明提供了TaMADS6-A/B/D染色体定位的方法，利用SEQ ID NO.7-8、SEQ ID NO.9-10，SEQ ID NO.11-12分别特异区分TaMADS6-A、TaMADS6-B和TaMADS6-D。

本发明还提供了小麦TaMADS6基因的过表达载体，其通过以下方法构建得到，包括如下步骤：

(1)以SEQ ID NO.5-6为引物，以中国春幼穗cDNA为模板，进行PCR扩增，回收PCR产物进行测序；

(2)以SEQ ID NO.13-14为引物，以(1)测序正确质粒为模板，进行PCR扩增，回收PCR产物；

(3)将(2)的回收产物和pCUbi 1390载体，使用BamHI和SpeI进行双酶切，回收后连接测序，即构建成TaMADS6-D-pCUbi 1390过表达载体。

本发明提供了TaMADS6基因过表达植株的开花期，过表达植株开花期约32天，显著早于开花期约68天的野生型。

本发明提供了TaMADS6基因过表达植株中MADS6、BdFT1、BdFT2和BdVRN1基因相对野生型的表达量。