本發(fā)明涉及植物分子生物學(xué),特別是涉及bncyp90a1基因在調(diào)控油菜籽粒大小和角果長度中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、油菜,作為我國最重要的油料作物之一具有重要的經(jīng)濟(jì)價值、觀賞價值和生態(tài)價值。隨著人口的增長,特別是人民生活水平的不斷提高,我國食用植物油的供求結(jié)構(gòu)不平衡,對外依存度越來越高,我國油料安全形勢日益嚴(yán)峻。受限于我國土地資源和種植成本等限制因素的影響,我國油菜的種植面積無法大規(guī)模的擴(kuò)大。因此,油菜單位面積產(chǎn)量的提升是甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量提升的重要途徑。種子大小與粒重顯著正相關(guān)并共同直接影響油菜單株產(chǎn)量。油菜角果是種子著生的器官,不僅為種子發(fā)育提供足夠的生長空間,更是在種子成熟后期,作為主要的光合器官為種子發(fā)育持續(xù)提供營養(yǎng)物質(zhì),確保種子的正常發(fā)育。改變角果性狀將直接或間接導(dǎo)致產(chǎn)量變化。因此改良油菜的種子大小以及角果性狀對于改善油菜的產(chǎn)量具有重要的意義。
2、油菜的粒重、角果長度是油菜個體水平上重要的產(chǎn)量構(gòu)成因子,同時也是油菜產(chǎn)量性狀研究的熱點(diǎn)。已有大量的研究通過qtl去挖掘相關(guān)的基因以及區(qū)段,其中也克隆到了一些基因。比如生長素響應(yīng)因子auxin?response?factor18(arf18)是油菜的角果長度和粒重負(fù)調(diào)控基因,該基因通過抑制下游生長素相關(guān)基因的表達(dá)來控制角果長度和種子的大小?;騜naa9.cyp78a9編碼一個p450蛋白,高表達(dá)該基因后,獲得了角果更長并且粒重增加的油菜。通過反向遺傳學(xué)也篩選到了一些相關(guān)的基因,?比如在油菜中超表達(dá)擬南芥泛素受體突變基因atda1r358k,將導(dǎo)致油菜內(nèi)源bnda1表達(dá)下調(diào),使油菜種子大小顯著增加。同時,在甘藍(lán)型油菜中使用聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)鑒定到bnaupl3.c03調(diào)控中的遺傳變異,bnaupl3.c03編碼hecte3泛素連接酶,降低bnaupl3.c03的表達(dá)量后,油菜種子明顯變大。雖然研究人員已經(jīng)克隆出一些調(diào)控種子大小以及角果長度的基因,但還有大量基因未被報道,而且其參與調(diào)控的具體途徑以及其中的關(guān)鍵因子還是未知的,亟需挖掘具備調(diào)控油菜籽粒大小和角果長度功能的基因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供bncyp90a1基因在調(diào)控油菜籽粒大小和角果長度中的應(yīng)用,以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供的bncyp90a1基因可以明顯促進(jìn)油菜植株角果伸長和籽粒的增大。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:
3、本發(fā)明提供了bncyp90a1基因在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
4、(1)在調(diào)控油菜籽粒大小中的應(yīng)用;
5、(2)在培育大籽粒油菜品種中的應(yīng)用;
6、(3)在調(diào)控油菜角果長度中的應(yīng)用;
7、(4)在培育長角果油菜品種中的應(yīng)用;
8、所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
9、本發(fā)明提供了包括所述的bncyp90a1基因的重組載體在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
10、(1)在調(diào)控油菜籽粒大小中的應(yīng)用;
11、(2)在培育大籽粒油菜品種中的應(yīng)用;
12、(3)在調(diào)控油菜角果長度中的應(yīng)用;
13、(4)在培育長角果油菜品種中的應(yīng)用。
14、本發(fā)明提供了包括所述的重組載體的工程菌在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
15、(1)在調(diào)控油菜籽粒大小中的應(yīng)用;
16、(2)在培育大籽粒油菜品種中的應(yīng)用;
17、(3)在調(diào)控油菜角果長度中的應(yīng)用;
18、(4)在培育長角果油菜品種中的應(yīng)用。
19、本發(fā)明還提供了bncyp90a1蛋白在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
20、(1)在調(diào)控油菜籽粒大小中的應(yīng)用;
21、(2)在培育大籽粒油菜品種中的應(yīng)用;
22、(3)在調(diào)控油菜角果長度中的應(yīng)用;
23、(4)在培育長角果油菜品種中的應(yīng)用;
24、所述bncyp90a1蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
25、優(yōu)選的是,上調(diào)所述bncyp90a1基因的表達(dá)水平,促進(jìn)所述油菜的籽粒增大和/或促進(jìn)所述油菜的角果伸長。
26、本發(fā)明還提供了一種促進(jìn)油菜籽粒增大的方法,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
27、本發(fā)明還提供了一種促進(jìn)油菜角果伸長的方法,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
28、優(yōu)選的是,所述在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因包括以下步驟:將bncyp90a1基因與表達(dá)載體構(gòu)建重組質(zhì)粒;將所述重組質(zhì)粒通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)入油菜中,過量表達(dá)所述bncyp90a1基因。
29、本發(fā)明還提供了一種培育大籽粒油菜的方法,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
30、本發(fā)明還提供了一種培育長角果油菜的方法,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
31、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:
32、本發(fā)明首次公開了油菜bncyp90a1基因在調(diào)控油菜角果長度和籽粒大小的應(yīng)用。本發(fā)明通過在株高降低,籽粒減小以及角果長度縮短的甘藍(lán)型油菜dm1-s1突變體中過表達(dá)bncyp90a1基因,構(gòu)建回補(bǔ)株系,考察各株系的角果長度和千粒重,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,bncyp90a1基因可以明顯促進(jìn)油菜植株角果伸長和籽粒的增大。本發(fā)明為bncyp90a1基因提供了新的應(yīng)用方向,為油菜籽粒產(chǎn)量和角果表型的育種改良提供了新的技術(shù)支持。
1.bncyp90a1基因在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
2.包括權(quán)利要求1中所述的bncyp90a1基因的重組載體在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
3.包括權(quán)利要求2中所述的重組載體的工程菌在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
4.bncyp90a1蛋白在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用:
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的應(yīng)用,其特征在于,上調(diào)所述bncyp90a1基因的表達(dá)水平,促進(jìn)所述油菜的籽粒增大和/或促進(jìn)所述油菜的角果伸長。
6.一種促進(jìn)油菜籽粒增大的方法,其特征在于,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
7.一種促進(jìn)油菜角果伸長的方法,其特征在于,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因包括以下步驟:將bncyp90a1基因與表達(dá)載體構(gòu)建重組質(zhì)粒;將所述重組質(zhì)粒通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)入油菜中,過量表達(dá)所述bncyp90a1基因。
9.一種培育大籽粒油菜的方法,其特征在于,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
10.一種培育長角果油菜的方法,其特征在于,包括在油菜中過表達(dá)bncyp90a1基因的步驟,所述bncyp90a1基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示。