[发明专利]二球悬铃木CPC家族基因在调控植物表皮毛中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及二球悬铃木CPC家族基因在调控植物表皮毛中的应用。所述的DNA片段包括悬铃木表皮毛调控基因PaTRY、PaCPC‑like1、PaCPC‑like2、PaCPC‑like3，这些基因片段的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：5和SEQ ID NO：7所示，它们对应的蛋白质的序列如SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：6和SEQ ID NO：8所示。经过功能验证表明上述基因片段能够调控植物的表皮毛发育，将这些基因超量表达转化植物，可以使转基因植物的表皮毛减少。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及二球悬铃木CPC家族基因在调控植物表皮毛中的应用，具体地，本发明涉及4个二球悬铃木基因片段的分离克隆、功能验证及应用。所述的基因与植物表皮毛发育调控有关。将该类基因的完整翻译区(CDS区)与花椰菜花叶病毒启动子结合后直接转入模式植物拟南芥中，转基因植株表现出表皮毛缺失或减少的表型性状。

背景技术

植物表皮毛指由植物地上部分的表皮向外延伸而形成的一种发状结构，分布于多数陆地植物表皮植物表皮毛的结构及形态多种多样，有的为单细胞或多细胞结构；有的有分支或不分支；有的有腺体或无腺体作为表皮毛，其主要的功能是使植物表皮层的厚度增加，从而减少植物体内水分和热量的散失，并在一定程度上减轻机械损伤、高温、紫外线等的伤害；一些腺毛能够分泌各种不同的化学物质，有利于植物对生物、非生物胁迫的防御以及信号传递。

悬铃木(Platanus spp.)是悬铃木科悬铃木属的落叶乔木树种。我国引入栽培的仅3种：即一球悬铃木(Platanus occidentalis)又称美国梧桐、二球悬铃木(Platanus×acerifolia Willd.)又称英国梧桐、三球悬铃木(P.orientalis)又称法国梧桐。其中二球悬铃木是一球悬铃木与三球悬铃木杂交所获得的杂交种具有良好的杂种优势。悬铃木喜光，喜温暖湿润气候，比较耐寒。因其树干高大、树形优美，冠大荫浓，抗逆性强，不择土壤，萌芽力强，耐重剪，耐干旱、生长迅速，对城市环境适应性强，具有超强的吸收有害气体、抵抗烟尘、隔离噪音、抵抗环境污染等能力，是世界著名的优良庭荫树和行道树，广泛应用于城市绿化，并享有“行道树之王”的美誉。但是其飞毛(飘絮)问题(果毛及叶片表皮毛)不仅对环境造成污染，更影响人们的生活和健康。因此可以尝试通过基因工程的方法来抑制悬铃木表皮毛的发育，从而培育出不飞毛(飘絮)的悬铃木，从遗传育种和种质改良上根本上解决悬铃木的飞毛(飘絮)问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了分离自二球悬铃木CPC家族基因的四个基因片段，分别命名为PaTRY、PaCPC-like 1、PaCPC-like 2和PaCPC-like3，并将其应用于植物表皮毛发育的调控上，通过生物功能验证表明上述二球悬铃木CPC家族基因中的四个特异四个基因片段与植物表皮毛发育相关。

本发明的而技术方案如下所述：

本发明提供了在二球悬铃木中表达的PaTRY、PaCPC-like1、PaCPC-like2、PaCPC-like3的基因编码序列及其功能，具体包括：PaTRY、PaCPC-like1、PaCPC-like2、PaCPC-like3基因的核苷酸编码序列的克隆，表达载体的构建，以及将这些基因转化拟南芥，进行分子鉴定和表型观察。

其中：

(1)来自二球悬铃木CPC家族基因的一个基因简短在调控植物表皮毛中的应用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1,所示。

(2)来自二球悬铃木CPC家族基因的一个基因片段在调控植物表皮毛中的应用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：3所示。

(3)分离自二球悬铃木CPC家族基因的一个基因片段在调控植物表皮毛中的应用，所述基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：5所示。