[发明专利]紫花苜蓿基因MsCYP20-3B及应用

说明书

本发明提供紫花苜蓿基因MsCYP20‑3B及应用。本发明提供的基因MsCYP20‑3B能够有效改良紫花苜蓿开花时间。基因MsCYP20‑3B及其编码蛋白的序列分别如SEQ ID NO:1和2所示。通过对该基因的应用进一步明确了其在调控苜蓿开花时间中的分子机理，对培育苜蓿早熟品种具有重要的指导意义，有利于改良紫花苜蓿的品质。

技术领域

本发明涉及生物技术和植物遗传育种领域，具体地说，涉及紫花苜蓿基因MsCYP20-3B及应用。

背景技术

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)，豆科，与其它豆科牧草相比，其营养价值居各种牧草之首，高产、稳产、易栽培，素有“牧草之王”的美誉。苜蓿早熟对于种子生产、牧草收获和营养品质等具有重要影响。开花时间对苜蓿的成熟和产量有重要影响，开花的早晚会影响它的种植适应性，获得理想开花时间的优异种质资源，是育种家工作的重要目标。

亲环素(cyclophilins，CYPs)属于亲免素家族，存在于所有生物体并广泛分布于各种细胞器以及细胞外的其他场所。具有肽酰脯氨酰顺反异构酶(PPIase)的活性，催化脯氨酸N端肽键Xaa-Pro顺反异构化，是蛋白质折叠的限速步骤，在细胞生长、成熟、信号传导基因的时空表达、植物的胁迫应答及植物开花时间等方面发挥关键作用。

目前已经在拟南芥中研究了亲环素CYP基因在调控植物开花时间过程中的作用，但是在紫花苜蓿中研究开花时间相关的基因功能比较少，特别是光周期和温度途径的调控基因，开花时间的分子机制还不清楚。

发明内容

本发明的目的是提供紫花苜蓿基因MsCYP20-3B及应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供紫花苜蓿基因MsCYP20-3B，其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

可选地，紫花苜蓿基因MsCYP20-3B的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。其mRNA序列有756个碱基。MsCYP20-3B可编码具有251个氨基酸的蛋白质。

第二方面，本发明提供含有基因MsCYP20-3B的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、噬菌体载体、病毒载体、工程菌或非可再生的植物部分。

第三方面，本发明提供所述基因MsCYP20-3B、或含有基因MsCYP20-3B的生物材料在调控植物生长发育中的应用。在蒺藜苜蓿中过表达基因MsCYP20-3B，提高转基因植株的侧枝数目，同时提高内源脱落酸和茉莉酸的含量，促进植物生长。

第四方面，本发明提供所述基因MsCYP20-3B、或含有基因MsCYP20-3B的生物材料在调控植物光周期和促进植物开花中的应用。

在短日照和低温处理条件下，MsCYP20-3B基因表达下调，在部分低秋眠级别紫花苜蓿中MsCYP20-3B基因表达量显著上调，促进紫花苜蓿早花表型。

第五方面，本发明提供所述基因MsCYP20-3B、或含有基因MsCYP20-3B的生物材料在制备转基因植物中的应用。

第六方面，本发明提供所述基因MsCYP20-3B、或含有基因MsCYP20-3B的生物材料在植物育种中的应用。

本发明中，所述植物包括双子叶植物和单子叶植物，优选苜蓿属植物，更优选紫花苜蓿、蒺藜苜蓿。

第七方面，本发明提供一种促进植物开花的方法，所述方法包括：

1)使植物包含所述基因MsCYP20-3B；或