[发明专利]百脉根株型相关基因LjLAZY3及其应用

说明书

本发明公开了百脉根株型相关基因LjLAZY3及其应用。本发明提供了一种百脉根LAZY家族基因LjLAZY3基因，通过构建LjLAZY3基因的过表达载体，经过农杆菌介导的遗传转化，将过表达载体转入野生型百脉根，能够明显促进转基因百脉根植株直立、分枝角度减小。LjLAZY3基因可应用于作物的基因工程遗传育种，培育直立密植品种；LjLAZY3基因对于其它作物的光合利用效率的研究也具有重要的参考意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及百脉根株型相关基因LjLAZY3及其应用。

背景技术

豆科百脉根属的百脉根(Lotus corniculatus L.)是多年生优质牧草，原产于欧亚两洲的温暖地带，现作为优质牧草在美国、加拿大、新西兰等畜牧业发达的国家广泛种植，在我国内蒙古、西北、西南、华南等地区也有分布。它具有产量高、品质好、耐贫瘠、青绿期长等优点。因其具有与根瘤菌进行共生固氮的特点，在改良土壤及生态恢复方面都具有广泛的应用前景。因此，培育优良的百脉根栽培品种，使得百脉根能够作为牧草推广种植，对扩充我国牧草栽培品种，改良提高国土利用率有着重要意义。

理想的植物株型对利用和改善田间小气候、提高光能利用率和作物产量有着重要意义。对于以产草量为主的饲料植物，理想株型的选育尤为关键。良好的株型使得植株能够充分利用光能和地力，获得较高的产量和优良的品质。不同株型的牧草可以适用于不同的生产需求，直立性较好的牧草光能利用率高，适宜密植，生产性能好，干物质积累多，通风性好，适用于生产干草。百脉根作为一种能够进行固氮的豆科植物，不但适应性强，还具有蛋白质含量高、适口性好等特点，是一种极具潜力的优质的牧草，可以作为一种挖掘植物优质基因资源的研究对象进行深入研究。

LAZY家族基因广泛存在于植物中，根据其对植物表型的影响，可以将其分为两个类群，一类是正调控植物向重力性反应的LAZY1类，另一类则是负调控植物向重力性反应的NGR(Negative Gravitropic Response of Roots 1)类。LAZY1类通过影响生长素在叶片和茎中的不对称分布和积累，从而调节植株的株型；而通过影响下胚轴中生长素的不对称分布及积累影响植物的向光性；NGR类则参与调控根中生长素的极性运输及在根尖中生长素的不对称分布，从而影响根的向重力性。LAZY家族基因涉及到植物生长发育、植物激素信号转导及非生物胁迫抗性等各个方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种百脉根株型相关基因LjLAZY3及其应用。

本发明采用对百脉根LAZY家族基因分析的方法，筛选得到LjLAZY3基因。LjLAZY3基因的开放阅读框序列如SEQ ID NO.1所示，其阅读框全长为792bp，编码263个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。通过遗传转化过表达LjLAZY3基因的质粒，使LjLAZY3基因在百脉根中的表达量上升，观察过表达LjLAZY3植株的向重力性表型，发现过表达LjLAZY3使百脉根株型发生变化，植株直立生长，枝条角度减少；LjLAZY3基因在调控植物株型方面起到了非常重要的作用。

因此，本发明的第一个目的是提供一种百脉根LjLAZY3蛋白，其氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

应当理解，在不影响上述的百脉根LjLAZY3蛋白结构和活性的前提下，本领域技术人员可对SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列进行各种取代、添加和(或)缺失一个或几个氨基酸获得具有同等功能的蛋白。

本发明还提供一种百脉根LjLAZY3基因，其编码所述的百脉根LjLAZY3蛋白。

优选，所述的百脉根LjLAZY3基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供一种含有所述的百脉根LjLAZY3基因的重组表达载体。

优选，所述的表达载体为pCAMBIA1302载体。