[发明专利]小麦籽粒大小相关基因TaHDA9、其表达载体及应用

说明书

本申请公开了一种小麦籽粒大小相关基因TaHDA9、其表达载体及应用，旨在解决小麦籽粒大小相关新基因缺乏的技术问题，以为小麦高产育种提供更多的选择。首次公开并确认了一个新的小麦籽粒大小相关基因TaHDA9，其基因序列如SEQ ID NO.2所示；其氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；提供了鉴定该基因的特异性引物对；还基于上述基因构建了植物表达载体和制备了重组菌，验证了该基因调控小麦籽粒大小的功能。本申请小麦籽粒大小相关基因的分离和应用不但有助于揭示调控小麦籽粒大小的分子遗传基础，同时可以为小麦产量育种提供重要的基因资源。

技术领域

本申请涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种小麦籽粒大小相关基因 TaHDA9、其表达载体及应用。

背景技术

小麦是我国最重要的粮食作物之一，它为人类提供50%的食物来源。小麦增产是不断增加的世界人口的需求，培育高产稳产的小麦对世界粮食安全至关重要。由于小麦具有复杂的基因组，因此，增加了小麦产量相关基因克隆的难度。研究表明，在小麦育种计划中，粒宽、粒长和粒厚三个性状增加任何一个粒度成分都可以提高小麦的籽粒重量。籽粒大小和重量是作物产量的重要组成部分，同时也是当前育种重要的目标性状。迄今为止，在小麦中已经发现了许多与籽粒大小或粒重相关的QTL位点，主要位于染色体4A、4B、5A 和 6A。然而由于其庞大而复杂的基因组，基于图位克隆策略很难直接分离出与产量相关的基因。

水稻籽粒大小相关基因的研究开始较早，相关的作用机制研究也较为透彻,主要涉及以下几种途径: 泛素-蛋白酶体降解途径 (DA1、GW2、SAMBA、RPT2和WTG1等)、G 蛋白信号途径 (GPA1、GS3和 DEP1等)、MAPK激酶信号途径 (SMG2、MKK4和OsMAPK6等)、植物激素(D11、GS5、qGL3、GW5、TGW3、ARF18和BG1等)、转录调控相关途径 (GLW7、GW8、GS2和AP2等) 、以及其它调控子(CYP78A13、GL7和SRS5等)。

目前，小麦工作者主要通过同源克隆的方式获取小麦籽粒大小相关基因。例如，负调控小麦粒宽和千粒重的  TaGW2同源基因首先得到广泛的研究。而作为小麦籽粒大小的负调控因子 TaDA1 基因通过与 TaGW2 相互作用影响小麦籽粒重量，两者之间具有加性遗传效应。随后又成功克隆了小麦蔗糖合成酶基因 ( TaSus1) 、细胞分裂素氧化酶的基因( TaCKX) 、丝氨酸羧肽酶基因（ TaGS5）、与小麦淀粉合成有关的基因 (T aAGP-S1和 TaAGP-L)、蛋白磷酸基因（T aGL3）、负调控小麦粒宽和千粒重的 TaGW2和 TaGW7基因也被分离出来。

虽然这些基因已经被克隆并部分诠释功能特征，但主要是通过从模式作物水稻同源克隆的方式。小麦籽粒大小相关新基因挖掘工作进展缓慢。迄今为止，对控制小麦籽粒大小相关基因的克隆仍鲜有报道。借助新的手段发掘和利用新的籽粒大小相关基因，从分子水平阐明其遗传机制，探究其参与的调控途径，对提高小麦产量和保证粮食安全具有重要作用。

公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容