[发明专利]蜡梅CpWOX13基因及其编码的蛋白和应用

说明书

本发明提供蜡梅CpWOX13基因及其编码的蛋白及其在花期调控和提高生物量中的应用。本发明提供的蜡梅CpWOX13的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，编码该蛋白的基因序列如SEQ ID No.2所示。本发明首次克隆获得蜡梅CpWOX13基因，并通过转基因技术，在植物(拟南芥)中验证了该基因的功能，转基因拟南芥与野生型相比，花期提前、株高变高、根系变长、侧根增多，为进一步改良观赏性植物，如蜡梅的花期调控及增加物种生物量提供可能。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及蜡梅CpWOX13基因及其在花期调控中的应用。

背景技术

蜡梅[Chimonanthus praecox(L.)Link.]也叫腊梅，还被称为香木、唐梅、岩子桑等，是樟目蜡梅科蜡梅属的落叶灌木，属于二级濒危植物(左丹丹等，2007)。原产于我国长江下游，主要分布于苏、浙、皖、鄂、赣等地，人工栽培史可追溯至唐代，冬季开花且耐寒耐旱，有不俗的观赏价值和可观的经济价值。

在世界范围内将蜡梅科植物分为4个属，10个种(张若蕙，1998)。这四个属分别是位于澳大利亚昆士兰的椅子树属(Idiospermun Blake)，美国东南部和加利福尼亚州生长的美国蜡梅属(Calycantus L.)，还包括原产中国温带的夏蜡梅属(SinocalycanthusCheng)及蜡梅属(Calycantus L.)。李烨(1998)通过研究蜡梅各属之间的演化及发展关系，又把蜡梅科分为了两个亚科，分别是椅子树亚科(Idiospermoideae)及蜡梅亚科(Calycanthoideae)，其中蜡梅亚科包括夏蜡梅属、蜡梅属及美国蜡梅属，而椅子树亚科只有椅子树属。四个属中演化水平最高的属是椅子树属，而最原始的属是蜡梅属。

随着现代分子生物学的发展，生物技术已经广泛应用于植物、动物和微生物的研究中。有关蜡梅的分子生物学研究主要分为品种分类和基因功能两部分。目前RAPD、ISSR等分子标记技术已熟练地用于蜡梅的品种分类和群居遗传结构分析等。杜灵娟(2012)等人采用RAPD技术对南京地区38个蜡梅品种自然居群遗传变异进行了分析，发现群内每个单株之间的遗传差异比较大，而居群间的遗传距离较近，因此得出遗传变异主要发生于群居内，这与形态学分类结果相符合。赵明晓等(2011)分别将蜡梅成熟叶及嫩叶的基因组进行提取检测比较，为后人利用AFLP技术对蜡梅品种分类及自然居群遗传多样性分析进行了铺垫。而赵冰等人建立有关蜡梅的AFLP分子标记体系，为AFLP技术用于研究蜡梅系统发育及遗传多样性打下基础(赵冰，2007)；杨佳(2012)采用了EST-SSR技术对蜡梅的遗传结构和遗传多样性进行分析，对蜡梅的遗传结构特征及遗传多样性水平进行了初步探讨。

此外，眭順照(2006)构建了第一个蜡梅花cDNA文库，且对蜡梅开花过程中的基因进行了表达分析，在其基础上先后克隆出不同功能相关的基因，并对其进行了系统的研究；如Cpcor413pm1(秦华，2006)与蜡梅的抗寒性相关，将其转入烟草，对转基因烟草进行处理发现转基因烟草的耐低温能力提高；CpAP3与花瓣状器官发育形成有关；CpPEX22与抗衰老、抗氧化存在一定关系；将CpAGL6转入拟南芥中，与野生型拟南芥相比出现提前开花、植株矮化、雄蕊的形态及数目都发生了变化；CpKTI胰蛋白酶抑制基因，将其转入烟草超量表达，发现转基因烟草的抗虫性提高；Cpchia(谢树章，2009)几丁质酶基因；CpPR-4(秦朝，2012)病程相关蛋白基因等。上述蜡梅基因功能的初步研究，为以后蜡梅分子生物学研究做出一定贡献。