[发明专利]大豆GmCRF4a基因及其应用

说明书

本发明公开了大豆GmCRF4a基因在调控植物高度和生育期中的应用。所述大豆GmCRF4a基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。研究发现低表达GmCRF4a基因的转基因植株相比野生型植株的株高变矮，生育期缩短；超表达GmCRF4a基因的转基因植株相比野生型植株的株高变高，生育期延长，说明GmCRF4a基因参与调控植物高度、生育期长短的生物学过程。本发明提供了大豆GmCRF4a基因在调控植物高度、生育期中的用途，该基因在育种技术领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因工程、生物技术领域，尤其涉及大豆GmCRF4a(Cytokininresponse factor 4)基因及其应用。

背景技术

大豆在我国食物生产和消费系统中扮演了非常重要的角色。大豆一方面为中华民族的繁衍、发展和昌盛，提供了优质的植物蛋白和食用油；另一方面也对我国传统农业的精耕细作和可持续发展提供了良好的地力基础。然而最近几年随着国外生物技术的发展和转基因大豆的研究，我国的大豆市场遭遇剧烈波动，进口大豆的数量迅速增加，对外依存度超过80％。因此提高国内大豆产量迫在眉睫。

株高是作物的外在表现，当植株株高变高时，会增加植株有效分枝数，单株荚数，可有效提高单株产量；当植株株高变低时，会减少植株有效分枝数，单株荚数，同时也会增加作物的抗倒伏性，并可通过与玉米等作物的间套作来增加大豆的种植面积，进而提高大豆的总产量。

Glyma.14G205600基因是一个转录因子，属于Ethylene Response Factor/Apetala2基因家族，分析发现大豆中AP2基因家族一共包含大约450到500个成员，本发明基因与拟南芥中Cytokinin response factor 4基因AT4G27950同源，而拟南芥基因AT4G27950在大豆中有多个同源基因，因此为了便于区分，将本发明基因命名为GmCRF4a。CRF4虽然名称中与细胞分裂素有关，但已有的文献报道该基因与细胞分裂素关系不明显，反而参与到低温响应中，当温度变低后，该基因表达量会上调。

根据https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html网站中Williams 82的基因序列，本申请人利用基因克隆的方法克隆到GmCRF4a的基因序列，并对其功能进行研究。最终发现，当 GmCRF4a基因在受体栽培品种天隆一号中过量表达后，植株呈现株高变高、生育期延长等性状；而当GmCRF4a基因在受体栽培品种天隆一号中微量表达后，植株呈现株高变矮、生育期缩短等性状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大豆GmCRF4a基因以及该基因在调控植株高度、生育期方面的应用。

为了实现本发明目的，首先我们利用Gateway系统，将大豆GmCRF4a基因的cDNA序列克隆到pDONR201入门载体上，通过同源重组技术将cDNA序列连接到pEarley101终载体上，并利用成熟的大豆遗传转化体系技术将目的基因转到受体栽培品种天隆一号中，对获得稳定的表达后代植株进行植株高度、生育期等表型的鉴定。

本发明提供的大豆GmCRF4a基因，其核苷酸序列为如下(1)～(4)中的任意一种：

(1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)由SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸而形成的具有同等功能的核苷酸序列；

(3)在严格杂交条件下与SEQ ID NO.1杂交的核苷酸序列；

(4)与(1)所述的核苷酸序列具有90％以上的同源性且具有同等功能的核苷酸序列。

由大豆GmCRF4a基因编码的蛋白，其氨基酸序列为如下(a)或(b)：

(a)如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；