[发明专利]枇杷EjAP3基因及其编码的蛋白与应用

说明书

本发明涉及植物分子生物学领域，具体涉及一个枇杷花瓣和雄蕊特征决定EjAP3基因及其编码的蛋白质和应用。该基因的cDNA序列全长如SEQ ID No.1所示，其编码蛋白质的氨基酸序列，如SEQ ID No.2所示。本发明所述的EjAP3基因表达量与枇杷重瓣花的形成密切相关。通过农杆菌介导的花芽浸染法将EjAP3基因表达载体转入到拟南芥ap3‑3突变体中，结果显示EjAP3在转基因ap3‑3突变体过表达能完全恢复花瓣和雄蕊。利用枇杷EjAP3基因过表达载体获得的转基因植物花器官材料，既能恢复植物花瓣器官，又能恢复雄性生殖器官，进而完成生殖过程，即可用于被子植物的育种和观赏，具有极好的应用前景。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及一个枇杷EjAP3基因、其编码的蛋白和应用。

背景技术

枇杷(Eriobotrya japonica)是蔷薇科枇杷属亚热带常绿果树，其果实成熟于春末夏初的水果淡季，果肉鲜嫩多汁。枇杷为圆锥花芽，花色雪白，花两性；开花时，花瓣5枚；雄蕊5枚。由于枇杷花量很大，且花期很长，同时枇杷的生殖发育是一个持续的过程，其顶芽的顶端分生组织持续发育成花芽，不需要低温诱导，不受冬季休眠的干扰，每棵树上的花芽数目每年几乎保持稳定，秋季开花，花期为2个多月，因此也常作为园艺观赏植物。

APETALA3(AP3)基因是参与拟南芥花瓣和雄蕊特征决定的B类基因发育的编码MADS-box基因家簇中的MIKC^C-type转录因子。AP3同源基因存在于不同类群的被子植物中，其伴随被子植物的起源出现，首先产生的进化系为paleoAP3型，在真双子叶植物演化过程中，paleoAP3通过一次基因重复事件分化出euAP3型和TM6型2个进化系。研究表明，真双子叶植物euAP3型基因主要参与决定雄蕊和花瓣的形成和发育。

发明内容

本发明的目的是提供枇杷EjAP3蛋白及其编码的蛋白与应用。

首先，本发明提供枇杷EjAP3蛋白，其为：

1)由SEQ ID No.2所示的氨基酸组成的蛋白质；或

2)在SEQ ID No.2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质，其中，所述的由1)衍生的蛋白质包括MADS结构域、I结构域、K结构域、C末端结构域以及C末端结构域的2个基序PI-derived基序和euAP3基序。

本发明还提供编码所述的枇杷EjAP3蛋白的基因。

优选的，所述基因的序列如SEQ ID No.1所示。

本发明还提供含有所述基因的载体，宿主细胞和工程菌。

本发明还提供所述基因在决定植物雄蕊和花瓣的形成和发育中的用途。

在本发明一个实施方案中，将所述基因转入植物基因组中，并在转基因植物中超量表达，恢复植物花瓣器官和雄性生殖器官，进而完成生殖过程。

本发明还提供一种转基因植株的构建方法，采用农杆菌介导的方法，将含有所述基因的载体转入植物基因组中，筛选获得转基因植株。

本发明从枇杷花芽中分离了1个枇杷花瓣和雄蕊特征决定的EjAP3基因。通过qRT-PCR证实了EjAP3基因表达量会影响花瓣和雄蕊发育，与枇杷重瓣花的形成密切相关。利用基因工程的手段构建了EjAP3基因的植物表达载体，并将其转入拟南芥ap3-3突变体中，结果显示EjAP3在转基因ap3-3突变体过表达能完全恢复花瓣和雄蕊。利用枇杷EjAP3基因过表达载体获得的转基因植物花器官材料，既能恢复植物花瓣器官，又能恢复雄性生殖器官，进而完成生殖过程，即可用于被子植物的育种和观赏，具有极好的应用前景。

附图说明