[发明专利]一种调控烟草花丝长度的WRKY转录因子基因NtWRKY65及其应用

说明书

本发明公开了一种调控烟草花丝长度的WRKY转录因子基因NtWRKY65及其应用，该NtWRKY65核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，本发明通过构建烟草基因NtWRKY65的植物表达载体，经农杆菌介导转化，侵染野生型烟草，获得NtWRKY65‑OE转基因烟草植株，NtWRKY65‑OE花丝长度显著缩短，而雌蕊无明显变化，在烟草杂交制种过程中，以NtWRKY65‑OE花丝长度变短品种作为母本，不进行人工去雄，直接用父本花粉授粉获得杂交种种子，NtWRKY65‑OE花丝长度变短品种通过人工辅助授粉完成自交繁种，可省去母本不育系转育或人工去雄的步骤，提高了烟草杂种优势利用的杂交制种效率。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，尤其涉及一种调控烟草花丝长度的WRKY转录因子基因NtWRKY65及其应用。

背景技术

WRKY转录因子是植物中最大的转录调控因子家族之一，是植物信号网络的重要组成部分，其通常作为抑制或激活因子在包括生物及非生物胁迫、种子萌发与休眠、植物防御、发育和衰老等在内的多种不同的植物过程发挥调节作用。WRKY转录因子因其包含由60个氨基酸残基构成的保守结构域而得名，WRKY结构域的N端有一个高度保守的WRKYGQK基序，C端具有Cx_4-5Cx_22-23HxH型或Cx₇Cx₂₃HxC型的锌指结构，可用来与顺式作用元件特异性结合，从而调控目的基因的表达。

杂种优势是指两个具有遗传差异的亲本通过杂交，所产生的子代在生长势、适应性、抗逆性和繁殖力等性状上优于双亲或超过双亲的现象。杂种优势利用作为提高作物产量和品质的一条重要途径，在水稻、高粱、玉米等作物上已得到广泛验证。

基于水稻光温敏核不育系的发现而建立起来的两系法杂交水稻技术是继三系法杂交水稻成功以后又一水稻杂种优势利用的有效途径（范优荣等. 光温敏雄性不育水稻的研究进展[J]. 科学通报, 2016,61(35): 3822-3832）。由于光温敏雄性不育系水稻对光温敏感从而表现出不育系和恢复系特性，实现了“一系两用”。两系法杂交水稻育性受核基因控制，没有恢保关系，具有配组自由；种子繁育程序简单，成本低；稻种资源利用率高，选育出优良组合机率高等优点，从而解决了不育系母本培育困难等三系法存在的限制，使水稻杂种优势利用进入一个新阶段（牟同敏. 中国两系法杂交水稻研究进展和展望[J]. 科学通报, 2016, 61(35): 3761-3769）。而通过利用花丝变短材料同样可以实现“一系两用”。

烟草杂交制种通常要将杂交种的母本转育成雄性不育系，利用雄性不育系来生产杂交种种子。要实现规模化烟草杂交种子生产，不但要先用回交转育的办法将母本转育成雄性不育系，生产种子的过程中还要不断的用可育母本与不育系母本进行回交以生产不育系母本，不育系母本的培育和种子繁种费时费工。迫切需要一个“一系两用”的杂种优势利用模式。

由于烟草的花是两性完全花，其雌蕊柱头包裹在花冠的中央，因此，在进行人工授粉时，必须人工去除母本雄性不育株待授花朵顶端花冠露出雌蕊柱头，但是，在去除花冠时，容易损伤母本的雌蕊的柱头和花柱，形成无效花，同时需要投入大量的劳力，费时费工，导致人工授粉难度大，烟草雄性不育系和杂交种种子生产成本较高，育种效率低下，并且人工并不能保证彻底去雄，从而影响杂交种制种的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控烟草花丝长度的WRKY转录因子基因NtWRKY65及其应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种调控烟草花丝长度的WRKY转录因子基因NtWRKY65，所述NtWRKY65基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白质氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

一种NtWRKY65-OE转基因烟草植株的培育方法，包括以下步骤：

（1）构建烟草花丝长度转录因子NtWRKY65基因的表达载体；