[发明专利]一种与植物种子粒重相关的TaCKX2‑3D蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种与植物种子粒重相关的TaCKX2-3D蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

小麦是世界上主要的粮食作物之一，全世界35-40％的人口以小麦为主粮，因此，小麦产量直接关系到全世界的粮食安全。小麦总产量由播种面积和单位面积产量两个因素构成。在有限耕地面积制约的当前形势下，提高单产是提高小麦总产的唯一途径。小麦单产由单位面积穗数、穗粒数和粒重3个因素构成。由此可见，提高粒重对于提高小麦单产具有重要意义。小麦粒重主要由籽粒大小决定，籽粒大小的相关指标主要包括粒长、粒宽和粒厚。因此挖掘控制小麦籽粒大小相关性状的优良等位变异基因，并且开发相应的功能标记对小麦分子标记辅助高产育种具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种与植物种子粒重相关的TaCKX2-3D蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将TaCKX2-3D蛋白的编码基因导入出发植物，得到转基因植物；所述转基因植物具有如下(a1)-(a9)中至少一种性状：

(a1)根长大于所述出发植物；

(a2)主根长大于所述出发植物；

(a3)侧根长大于所述出发植物；

(a4)细胞分裂素氧化酶活性大于所述出发植物；

(a5)叶绿素含量大于所述出发植物；

(a6)叶绿素a含量大于所述出发植物；

(a7)叶绿素b含量大于所述出发植物；

(a8)种子表面积大于所述出发植物；

(a9)种子粒重大于所述出发植物。

所述方法中，所述基因可以通过重组表达载体导入出发植物。所述重组表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。

可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组表达载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用所述基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。

所述重组表达载体具体可为将pEGAD载体的EcoR I和Hind III酶切位点之间的片段替换为序列表的序列2所示的双链DNA分子得到的重组质粒。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：提高出发植物中TaCKX2-3D蛋白的表达量和/或活性，得到转基因植物；所述转基因植物具有如下(a1)-(a9)中至少一种性状：

(a1)根长大于所述出发植物；

(a2)主根长大于所述出发植物；

(a3)侧根长大于所述出发植物；

(a4)细胞分裂素氧化酶活性大于所述出发植物；

(a5)叶绿素含量大于所述出发植物；

(a6)叶绿素a含量大于所述出发植物；

(a7)叶绿素b含量大于所述出发植物；

(a8)种子表面积大于所述出发植物；

(a9)种子粒重大于所述出发植物。

以上任一所述出发植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为山柑目植物。所述山柑目植物可为十字花科植物。所述十字花科植物可为南芥族植物。所述南芥族植物可为拟南芥属植物。所述所述拟南芥属植物具体可为拟南芥，例如哥伦比亚生态型拟南芥。所述单子叶植物可为禾本目植物。所述禾本目植物可为禾本科植物。所述禾本科植物可为小麦属植物。所述小麦属植物具体可为普通小麦。

本发明还保护TaCKX2-3D蛋白的应用，为如下(d1)-(d10)中的至少一种：

(d1)调控植物根生长；

(d2)促进植物根生长；