[发明专利]鉴定牡丹授粉受精基因的VIGS沉默体系

说明书

本发明公开了鉴定牡丹授粉受精基因的VIGS沉默体系。本发明所提供的鉴定牡丹授粉受精基因的VIGS沉默体系，包含：在VIGS沉默载体上插入目的基因得到的重组载体；所述目的基因为序列表中序列1所示核苷酸序列和/或序列表中序列3所示核苷酸序列。本发明利用同源克隆技术克隆了牡丹授粉受精基因PoMYB1和PoMYB2保守区段作为靶基因构建TRV2载体，成功建立了VIGS沉默体系，有效地降低了这两个基因的表达量。本研究结果对牡丹基因功能研究具有重要意义，也为解析牡丹授粉受精过程的分子机制奠定了基础。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及鉴定牡丹授粉受精基因的VIGS沉默体系。

背景技术

牡丹为芍药科芍药属牡丹组落叶亚灌木，是我国传统名花。近年来，发现牡丹籽油中含有极为丰富的不饱和脂肪酸尤其是α-亚麻酸，国家卫生部于2011年批准牡丹籽油成为新资源食品，因此，油用牡丹的研究与开发成为木本油料植物研究的新热点。牡丹作为一种具有中国特色的潜在油料作物，提高种子产量成为研究的重点。受精成败是影响牡丹结实性的关键因素，通过提高受精率来增加种子数量，进而提高产量，对于牡丹油用产业的发展和加速观赏品种的改良具有重要的意义。以影响受精过程的关键调控因子MYB为切入点，从转录和转录调节多个层面系统探讨MYB的功能，利用分子生物学和细胞生物学等技术建立MYB基因功能与牡丹受精结实之间的联系，有望在国内外率先阐明MYB调控牡丹受精的分子机制，为被子植物受精机制的深入研究增加理论基础，进一步为提高牡丹结实率和远缘杂交育种效率奠定基础。MYB调控牡丹受精机制的解析，可通过人工调控基因的表达来探索提高牡丹结实率的新途径，也可以提高牡丹组间、种间育种效率，加快培育优异新品种的步伐，对于增加油用牡丹种子产量、种质创新，加快油用、观赏牡丹产业发展、创造更大的经济价值均具有重要的意义。

MYB转录因子通过参与调控花粉发育、花药开裂、花粉管导向、精细胞释放和雌雄细胞之间的识别和互作等有性生殖过程在植物受精过程中发挥着关键作用，从而影响植物结实。在拟南芥中，MYB33和MYB65对花粉囊和花粉都具有促进发育的作用；MYB4、MYB21、MYB24、MYB26、MYB32和MYB57参与花粉壁的形成和调控花药的开裂；超表达MYB24基因会导致植株花器官发育不良，花粉无活性；MYB80调控绒毡层发育和花粉粒外壁的形成；DUO1(MYB125)基因不仅调控生殖细胞的有丝分裂，还参与调控精细胞的分裂和分化；在助细胞中表达的MYB98基因参与调控花粉管的导向；MYB97、MYB101和MYB120突变体的花粉管在进入胚囊后不停止生长和爆裂释放精细胞，导致胚珠不能正常受精；在番茄中，MYB64参与花粉壁形成及调控番茄雄性育性；在甘蓝型油菜中，MYB80参与绒毡层发育从而引起雄性不育；在水稻中，MYB106参与调控花粉育性从而影响结实率；在棉花中，超表达MYB25时纤维数量增加但受精率降低。因此，MYB转录因子广泛参与植物受精过程的各个阶段并影响受精的成败。而授粉受精基因相关研究报道极少，因此开展相关基因功能研究对于理解其受精过程具有重要意义。

牡丹再生和遗传转化很困难，尚未见其遗传转化体系的报道，利用转基因技术验证牡丹基因的功能存在技术瓶颈。此外，牡丹从实生苗到开花需要3年左右的时间，开花相关基因的表型鉴定困难较大。

病毒诱导的基因沉默VIGS(Virus-induced gene silencing)是近年来发现的一种转录后基因沉默现象，可引起内源mRNA序列特异性降解(Ratcliff F,Martin-HemandezA M,Baulcombe D C.2001.Tobacco rattle virus as a vector for analysis of genefunction by silencing.Plant J，25：237-245.)。

发明内容

为了弥补以上领域的缺陷，本发明提供了鉴定牡丹授粉受精基因的VIGS沉默体系。