[发明专利]蜡梅CpAP1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，具体涉及蜡梅CpAP1基因及其编码的蛋白与应用。本发明克隆得到蜡梅开花关键基因CpAP1，得到1个534bp的开放阅读框，编码177个氨基酸。该基因转化拟南芥野生型后发现，转基因拟南芥的三个株系与野生型拟南芥相比，莲座叶数均显著少于野生型WT；同时，转基因植株的抽葶时间、第一朵花开放时间、第一个荚果形成时间均显著早于野生型。转化拟南芥ap1突变体后发现，ap1突变体表型恢复。表明该基因具有促进植物开花的功能，具有花发育“ABCDE”模型中典型A类基因的功能，调节植物花萼与花瓣的发育。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及一个蜡梅CpAP1基因、其编码的蛋白和应用。

背景技术

蜡梅科是第三纪孑遗植物，起源十分古老，演化的历史悠久。蜡梅(Chimonanthuspraecox)是蜡梅科(Calycanthaceae)蜡梅属(Chimonanthus Lindl.)落叶丛生灌木，株高3至4米。叶对生，半革质；花着生于叶腋，最外轮的花被片成褐色鳞片状，向内过渡为黄色；冬季开花并且耐寒、耐旱、耐剪切。花期12月至翌年2月。傲雪屹立，凌寒怒放，与白梅，山茶，水仙一起被称为“雪中四友”。在李时珍《本草纲目》记载“蜡梅，释其名为黄梅花，此物非梅类，因其与梅同时，香又相近，色似蜜蜡，故得此名”。是我国特有的传统名贵观赏花木。

生物技术随着现代生物学的发展，已经广泛应用于动物，植物和微生物的研究。而对蜡梅的分子生物学研究已取得结果如下：

眭順照等人利用EST技术构建了国内第一个蜡梅花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；此外赵明晓等分别提取蜡梅成熟叶和嫩叶的基因组并进行检测比较，为今后利用AFLP分子标记技术对蜡梅品种分类和自然居群的遗传多样性的分析垫下基础。杜灵娟等采用RAPD分析方法来研究南京蜡梅自然居群的遗传变异，并对其进行了分析，研究发现群内单株间遗传差异较大，居群间遗传距离近，因此得出遗传的变异主要来自于群居内，与形态分类研究结果相符。杨佳采用EST-SSR分子标记技术对蜡梅的遗传多样性和遗传结构进行了初步探讨分析。

对蜡梅花香的分子生物学研究，庞宏东等在花香方向有所突破，李莹莹通过测定不同蜡梅品种的芳香成分差异确定主要成分为芳樟醇，并证明芳樟醇释放的关键因素并非是芳樟醇启动子结构差异导致。

对蜡梅花发育的分子生物学研究，方子义探究了CHS启动子(CpCHSP29)对于蜡梅花色的影响，结果显示，瞬时表达可见启动子可在拟南芥的花器官中表达，且在转基因的拟南芥全株中均有表达；宋晓惜通过在拟南芥中过表达CpbHLH1和CpbHLH2是拟南芥植株茎部变红，证明其对于蜡梅花青素的合成起重要作用；雷兴华将CpAP3基因转入烟草，推测CpAP3-1与其他的很多AP3基因同时参与花瓣和雄蕊器官决定不同，它仅参与花瓣状器官的发育过程；王蓓果将蜡梅基因CpAGL6置于CaMV 35S启动子控制下在拟南芥中异位表达，转基因拟南芥表现出植株矮小，开花时间提前，雄蕊数目和形态发生变化等性状；刘华敏将蜡梅CpCZF1及CpCZF2基因转入拟南芥，发现转基因拟南芥花期提前、莲座叶减少、雄蕊发育不正常等表型现象。