[发明专利]蒺藜苜蓿MtWOX11基因及其在提高种子脂肪酸含量中的应用

说明书

本发明公开了一种蒺藜苜蓿WOX家族基因Mt WUSCHEL related homeobox11(MtWOX11)，该基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明还公开了所述基因在提高豆科植物种子脂肪酸含量中的应用。通过对遗传转化的方法获得的转基因株系分析证明，过表达该基因可显著提高豆科植物的种子的脂肪酸含量。预示本发明所述的基因具有广泛的应用前景，其实施将会用于豆类品质改良或创造新型豆科经济作物，对我国豆类经济作物生产具有重大意义。

技术领域

本发明涉及WUSCHEL relatedhomeobox(WOX)家族基因及其应用，尤其涉及一种蒺藜苜蓿WOX家族基因Mt WUSCHEL relatedhomeobox 11(MtWOX11)及其在提高豆科植物种子脂肪酸含量中的应用，属于基因工程领域。

背景技术

近年来，随着我国经济水平以及人民生活质量的提高，对大豆的需求也与日俱增。大豆是重要的豆科经济作物之一，其不仅能够提供高蛋白，更主要的是可以提供油分。然而目前我国的大豆品质不高，缺乏市场竞争力，需要大量进口大豆。因此培育高油高蛋白的大豆新品种已成为当前十分迫切的任务。

目前，我国大豆产量和品质改良的研究工作主要集中在常规育种领域，而分子遗传改良还处于起步阶段。其原因主要在于：大豆为四倍体，基因组较大；大豆很难建立起遗传转化体系；大豆很难建立起突变体库，其构建过程比较复杂。因此发掘豆类模式植物并进行研究是解决这一问题的关键所在。

蒺藜苜蓿作为豆科模式植物具有基因组小、自花授粉、遗传转化容易等特点，因此对蒺藜苜蓿种子发育机制进行研究不仅能让我们更好地了解豆科植物种子的发育，还能对提高我国大豆的产量和品质起到指导性的作用。

WUSCHEL relatedhomeobox(WOX)家族基因是植物特有的一类转录因子。该家族基因在植物发育的关键时期起到很重要的调控作用，包括茎和根顶端干细胞的维持，胚胎发育基-顶轴极性模式的建立以及侧生器官的发育等(Schoof et al.,2000；van der Graaffet al.,2009；Ueda et al.,2011)。WOX11基因是WOX家族中的一个成员。经检索，在拟南芥中，WOX11参与到再生根器官的发生。在水稻中，WOX11调控不定根的生长和发育。但检索发现，有关蒺藜苜蓿WOX家族基因Mt WUSCHEL relatedhomeobox 11(MtWOX11)核苷酸序列和氨基酸序列还未见报道，其在提高豆科植物种子脂肪酸含量中的应用也未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是一种蒺藜苜蓿WOX家族基因Mt WUSCHELrelatedhomeobox 11(MtWOX11)及其在提高豆科植物种子脂肪酸含量中的应用。

本发明所述的蒺藜苜蓿WOX家族基因Mt WUSCHEL relatedhomeobox 11(MtWOX11)，其特征在于：所述基因命名为蒺藜苜蓿MtWOX11基因，该基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明所述蒺藜苜蓿MtWOX11基因在提高豆科植物种子脂肪酸含量中的应用。

其中：所述豆科植物优选自苜蓿、蒺藜苜蓿、大豆、三叶草。

利用本发明所述的蒺藜苜蓿MtWOX11基因构建植物过表达载体，进行植物转基因操作导入植物细胞，获得转基因植物。检测表明获得转基因植物的种子中脂肪酸含量得到显著提高。为了便于对转基因植物或细胞系进行筛选，可以对含有所述基因MtWOX11的植物表达载体(pEARLYGATE103-MtWOX11)进行加工，如可以加入选择标记(GUS等)或者具有抗性的抗生素标记物(潮霉素，卡那霉素，庆大霉素等)等。

实际上，任何一种可以将外源基因导入植物中表达的载体都可以应用，本发明优选的载体是pEARLYGATE103。