[发明专利]芝麻育性调控基因及其表达载体和应用

说明书

本发明公开了芝麻育性调控基因及其表达载体和应用。本发明从芝麻隐性核不育保持系WB7‑1D中克隆得到育性调控基因(ZMwb58基因)，其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示，其编码蛋白质的氨基酸序列为SEQ IDNo.2所示，该ZMwb58基因对植物育性具有调控作用，其过量表达，可使花粉活力降低，育性下降，种子数量减少。本发明进一步利用所述的育性调控基因提供了一种调控植物育性的方法。本发明为进一步解析保持系WB7‑1D的育性调控机制奠定了基础，为芝麻三系配套杂交育种的应用提供理论指导。

技术领域

本发明涉及植物育性调控基因，尤其涉及从芝麻隐性核不育保持系WB7-1D中分离的育性调控基因及其应用，属于芝麻育性调控基因的分离及其应用领域。

背景技术

芝麻杂种优势利用是提高产量的有效途径之一，作物杂交育种中广泛采用的是细胞核雄性不育系统，芝麻细胞核雄性不育系统多为两用系，如芝麻两用系杂交种豫芝9号、皖杂芝1号等，但芝麻两用系群体中包括50％的可育株和50％的不育株，因此在杂交种生产中必须将一半的可育株在初花期去除，利用两用系制种费时费工，制种产量低，这就增加了杂交种生产的成本并且限制了它们的使用。以芝麻隐性核不育保持系WB7-1D和两用系(0176AB系)中不育株杂交而获得全不育系(W71A)，用全不育系W71A为母本，与恢复系(R系)为父本杂交，生产大田用杂交种子F₁实现了制种三系配套，选育出强优三系杂交品种皖芝11号和皖芝12号等，《芝麻隐性核不育三系配套杂交制种方法》获得了国家发明专利授权(授权公告号CN 104285782 B)，从而有效解决了两用系法制种成本高、效率低的问题，具有广阔应用前景。

芝麻隐性核不育保持系WB7-1D开放花的部分，花药表现为可育花药特征，即花药较大、白色、用手轻捏有花粉，部分花药表现为不育花药特征，即较小、白色或淡绿色、用手轻捏无花粉，花粉碘-碘化钾花粉染色镜检显示有部分颜色较淡且较小而不规则的不育花粉，同时也有颜色较深且大而圆的可育花粉。汪强等(2016)利用WB7-1D为母本，分别以中芝11号和皖芝5号为父本配制杂交组合，通过对F₂代群体和回交群体的育性调查表明，WB7-1D的基因型可以描述为msms+rf₁rf₁rf₂rf₂…rf_irf_i，WB7-1D的育性除了受到细胞核内一对隐性不育基因(msms)控制外，还受到一组修饰基因(rfirfi)的调控。

目前，保持系WB7-1D育性相关的分子调控机制尚不清晰，这些限制了对芝麻三系杂交制种技术充分利用，发掘克隆保持系WB7-1D育性调控基因，将在理论上阐明芝麻保持系WB7-1D育性调控基因的分子机制提供科学依据，应用上将为进一步完善芝麻隐性核雄性不育三系配套杂交技术体系，培育优异的杂交芝麻新品种和开辟芝麻杂种优势新途径提供理论指导。

发明内容

本发明目的之一是提供一种从芝麻隐性核不育保持系WB7-1D中分离得到的育性调控基因。

本发明目的之二是提供含有上述育性调控基因的表达载体。

本发明目的之三是将所述的育性调控基因应用于调控植物的育性或培育芝麻新品种。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种从芝麻隐性核不育保持系WB7-1D中分离的育性调控基因，其cDNA序列为(a)、(b)或(c)所示：

(a)SEQ ID No.1所示的核苷酸；

(b)编码SEQ ID No.2所示氨基酸的核苷酸；

(c)与SEQ ID NO.1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的核苷酸，该核苷酸所编码蛋白质的氨基酸序列为SEQ ID NO:2所示。