本發(fā)明屬于植物基因工程，具體涉及一種牡丹 pslbd12基因在調(diào)控根系發(fā)育中的應用。

背景技術(shù)：

1、牡丹為（ paeoniasect. moutan）芍藥科（paeoniaceae）芍藥屬（ paeonia）牡丹組(sect. moutan)落葉亞灌木，是原產(chǎn)于中國的傳統(tǒng)名花和重要的藥用油用植物，經(jīng)濟效益極大。牡丹的傳統(tǒng)繁殖方式以播種、分株、嫁接為主，近年來利用微繁殖技術(shù)能在短期內(nèi)繁殖大量苗木，但仍然存在試管苗不定根發(fā)生困難，生根質(zhì)量不高等問題。因此，研究基因作用于植物根系發(fā)育的分子機制對牡丹的育種、生產(chǎn)及應用具有重要意義。

2、不定根的形成是一個在短時間內(nèi)產(chǎn)生劇烈新陳代謝的過程，內(nèi)源激素的動態(tài)變化是誘導不定根發(fā)生的主導因子，其中內(nèi)源生長素是促進不定根發(fā)生的主要激素。lbd蛋白主要參與植物的生長發(fā)育，如側(cè)生器官的形成，包括側(cè)根的生長發(fā)育：在擬南芥中， atlbd16/ 18/29作為生長素響應因子arf7/19的下游基因能夠被其激活，在生長素介導側(cè)根生長過程中起關(guān)鍵作用；在水稻中，crl1主要在側(cè)根原基中表達，由生長素信號通路中的arfs直接調(diào)控，正調(diào)控側(cè)根和不定根的形成；在菊花中， cmlbd1可以顯著促進擬南芥?zhèn)雀陌l(fā)育。綜上可見，lbd可以調(diào)控根系的生長發(fā)育和植物形態(tài)建成，而在牡丹中該基因還未見報道。因此，利用基因工程技術(shù)，將從牡丹中克隆獲得的 pslbd12基因轉(zhuǎn)入模式植物中，對研究其功能具有重要意義，同時極具應用前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有育種技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種牡丹 pslbd12基因。本發(fā)明的另一目的是提供牡丹 pslbd12基因在植物育種中的應用。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種牡丹 pslbd12基因，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

4、所述的牡丹 pslbd12基因的表達蛋白，其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

5、所述的牡丹 pslbd12基因在植物生長發(fā)育中的應用。

6、即牡丹 pslbd12在改變擬南芥‘哥倫比亞’幼苗生長速度的應用、在促進擬南芥‘哥倫比亞’垂直生根中的應用、在改變擬南芥‘哥倫比亞’葉片內(nèi)源激素含量中的應用。

7、將所述牡丹 pslbd12基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化到野生型擬南芥‘哥倫比亞’，篩選，培養(yǎng)，獲得轉(zhuǎn)基因植株。

8、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對牡丹 pslbd12基因的克隆與鑒定，基因的表達分析以及遺傳轉(zhuǎn)化，驗證其功能，發(fā)現(xiàn)過表達pslbd12基因的擬南芥幼苗與野生型相比植株生長速度較快，出現(xiàn)提前抽莖的現(xiàn)象，生長后期基生葉衰老提前，主根長度顯著縮短，側(cè)根根數(shù)顯著增加，葉片中內(nèi)源激素iaa顯著增加、aba顯著減少；其離體葉片在含有iaa的ms培養(yǎng)基上平均根數(shù)顯著增加，在含有iba的ms培養(yǎng)基上平均根長顯著增加，可見該基因在牡丹不定根發(fā)生及繁殖育種中將有廣泛用途。

技術(shù)特征：

1.牡丹pslbd12在改變擬南芥‘哥倫比亞’幼苗葉片、根系生長的應用，其核苷酸序列如seq?id?no.?1所示；包括：將所述牡丹pslbd12基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化到野生型擬南芥‘哥倫比亞’，篩選，培養(yǎng)，獲得轉(zhuǎn)基因植株。

2.牡丹pslbd12在改變擬南芥‘哥倫比亞’葉片內(nèi)源激素含量中的應用，其核苷酸序列如seq?id?no.?1所示；包括：將所述牡丹pslbd12基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化到野生型擬南芥‘哥倫比亞’，篩選，培養(yǎng)，獲得轉(zhuǎn)基因植株。

3.牡丹pslbd12在促進擬南芥‘哥倫比亞’垂直生根中的應用，其核苷酸序列如seq?idno.?1所示；包括：將所述牡丹pslbd12基因連接到載體上，通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化到野生型擬南芥‘哥倫比亞’，篩選，培養(yǎng)，獲得轉(zhuǎn)基因植株。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種牡丹PsLBD12基因及其在調(diào)控根系發(fā)育中的應用，PsLBD12基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，其表達蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。本發(fā)明從牡丹栽培品種‘正午’中克隆獲得PsLBD12的基因序列，并在牡丹中進行表達分析，隨后將其構(gòu)建至過表達載體導入目的植物中驗證其功能，發(fā)現(xiàn)過表達PsLBD12基因的擬南芥幼苗與野生型植株幼苗相比，植株生長速度較快，出現(xiàn)提前抽莖的現(xiàn)象，且在生長后期基生葉衰老提前，主根長度顯著縮短，側(cè)根根數(shù)顯著增加，葉片中內(nèi)源激素IAA顯著增加、ABA顯著減少；其離體葉片在含有IAA的MS培養(yǎng)基上平均根數(shù)顯著增加，在含有IBA的MS培養(yǎng)基上平均根長顯著增加，可見該基因在牡丹及其它園藝植物的栽培和遺傳改良中將有廣泛的用途。

技術(shù)研發(fā)人員：崔慧穎,文書生,楊玉潔,齊兆鳳,李愛民,苗大鵬,顧亞男,李勝皓
受保護的技術(shù)使用者：南京林業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10