[发明专利]L2蛋白或其编码基因在调控植物荚色中的应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种L2蛋白或其编码基因在调控植物荚色中的应用。本发明针对不同大豆品种进行全转录组关联分析，得到控制大豆荚色的L2基因。本发明发现调控该基因的表达水平可以调控大豆豆荚的荚色，在其表达水平降低时，荚色会由褐色向棕黄色转变。本发明提供的L2基因为调控植物荚色提供了新的基因选择，并且为依据荚色进行植物品种选育等方面的应用提供了重要依据。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种L2蛋白或其编码基因在调控植物荚色中的应用。

背景技术

大豆是重要的粮油兼用作物，也是人类优质蛋白及畜牧业饲料蛋白的主要来源。作为大豆起源国，我国的大豆种质资源极为丰富。荚色是长期的驯化和选育的重要目标性状，野生大豆的豆荚一般呈现黑色，在经过长期的驯化和遗传改良后，培育的现代育成品种多为褐色和棕黄色。作为受驯化选择表型，大豆荚色是大豆品种选育过程中的重要环节，其对于提高大豆品种的产量和品质具有重要的作用。因此解析大豆荚色的遗传和调控机制对大豆新品种的选育具有重要意义。尽管有研究指出大豆荚色受到两个基因控制，并且对于这两个基因进行了命名，其中一个基因控制大豆荚色黑色到非黑的部分，另一个基因控制褐色与棕黄色的转换。但是目前这两个基因都尚未被克隆，其序列仍未明确。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种L2蛋白或其编码基因在调控植物荚色中的应用。

第一方面，本发明提供一种L2蛋白，或其编码基因，或其编码基因的抑制因子在调控植物荚色中的应用。

本发明进一步提供一种L2蛋白，或其编码基因，或其编码基因的抑制因子在制备转基因植物中的应用。

本发明通过对大豆基因组进行关联性分析得到可以调控大豆荚色的L2基因，研究发现棕黄色荚品种中L2基因表达水平相较于褐色荚品种显著降低。同时可以预测，当将所述编码基因导入目的大豆中，或在大豆中过表达所述编码基因，也可实现调控荚色的目的，且预测将实现棕黄色荚色转变为褐色。

进一步地，通过降低L2蛋白的编码基因的表达水平，调控植物荚色，或通过经将降低L2蛋白的编码基因的表达水平的株系与其他株系杂交，培育不同荚色的转基因植物。

进一步地，所述降低L2蛋白的编码基因的表达水平包括：

利用靶向L2蛋白的编码基因的CRISPR-Cas9系统进行编辑，降低L2蛋白的编码基因的表达水平，所述CRISPR-Cas9系统中采用所述抑制因子，靶向L2蛋白的编码基因。

进一步地，所述L2蛋白的氨基酸序列包括如SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的序列。

进一步地，所述L2蛋白的编码基因包括如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

进一步地，所述抑制因子为gRNA，包括如SEQ ID NO.4所示的同等作用核苷酸序列。

进一步地，所述植物为大豆，优选包括野生大豆或栽培大豆。

第二方面，本发明提供一种gRNA，gRNA核苷酸序列为：

5’-CTGTCATTGCGGCCCTATGTAGG-3’。

本发明进一步提供一种生物材料，所述生物材料包括所述的gRNA；所述生物材料为表达盒、载体或转基因细胞中的一种或多种。

本发明具备如下有益效果：

本发明通过对大豆转录组进行关联性分析得到了和大豆荚色相关的L2基因，以及相应的编码基因序列和氨基酸序列，通过对该基因进行不同形式的弱化，降低其表达水平，可以有效调控植物荚色，可用于不同荚色的转基因植物的制备，为依据荚色进行植物品种选育等应用提供了重要依据。

附图说明