[发明专利]棉花GhBZR3蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用

说明书

本发明公开了一种棉花GhBZR3蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用。本发明通过实验证明，抑制棉花体内GhBZR3基因表达，使棉花植株高度变高，果枝与主茎夹角变小株型更加紧凑，棉纤维变长。研究结果表明GhBZR3在植物细胞发育的过程中具有非常重要的作用。GhBZR3可以作为一种潜在的分子育种工具，通过调控植物细胞伸长发育，改良棉花的产量和品质。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种棉花GhBZR3蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用。

背景技术

油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是一种广谱植物激素，参与了植物生长发育以及对环境胁迫响应等过程(Clouse,2011,theArabidopsis,9)。在拟南芥、水稻等多种植物中的BR不敏感突变体表现出短叶柄、花期延迟、雄性不育等表型，说明BR对于植株正常发育以及应对外界逆境胁迫发挥着不可替代的作用。

BZR(Brassinazole-Resistant)转录因子家族在BR信号转导中发挥着关键作用，同时是植物独有的转录因子。在拟南芥中，该转录因子家族共包含有6个基因，分别为BZR1(Brassinazole-Resistant 1)、BES1(Bri1-Ems Suppressor 1)以及BEH1-4(BES1/BZR1homolog 1-4)，其中针对BZR1和BES1蛋白的研究较为深入，二者具有高达89％的相似性但功能却存在差异。作为BR信号通路的正调节因子，BZR1、BES1介导下游BR反应，同时负责BR生物合成的负反馈调节，这种在调节BR生物合成和生长反应中的双重作用确保了植物发育的BR作用的最佳水平，使得BZR1和BES1成为BR途径的中心枢纽。BZR转录因子家族参与了诸多BR调控的植物生理过程，比如光形态建成、影响植物的开花时间、花药发育以及应对低温胁迫等之外，还参与了其他激素的调控网络。这些研究均表明BZR转录因子家族在调控植物生长发育方面的重要作用。因此研究BZR转录因子家族对于植物的影响对于农业发展有着巨大的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种棉花GhBZR3蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用。

第一方面，本发明保护GhBZR3蛋白或其相关生物材料在调控植物生长发育中的应用；所述相关生物材料为如下(1)-(4)中的任一种：

(1)能够表达所述GhBZR3蛋白的核酸分子；

(2)含有(1)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

(3)能够抑制(1)所述核酸分子表达的物质；

(4)能够降低GhBZR3蛋白活性和/或表达量的物质；

所述GhBZR3蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(A2)序列表的序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且有相同功能的由序列1衍生的蛋白质；

(A3)来源于棉花且与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有80％以上同源性/相似性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

上述调控为负向调控。

上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述蛋白质中，所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。