国兰开花调控基因CsFTL1编码序列及其应用

本发明涉及植物基因工程，具体涉及一个国兰开花调控基因编码序列及其应用。

背景技术：

1、ft蛋白是磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-bindingprotein，pebp)家族的一个分支，它在植物中高度保守。flowering locus t(ft)作为成花素，决定植物的成花转变。在只开一次花的植物中，能够尽快进入成花过程实现营养生长到生殖生长的转变，可以快速完成生命周期。缩短生长周期可极大的提高花卉等作物的生产效率，减少生产成本，有很重要的应用价值。

2、ft蛋白在叶片中合成后，通过脉管系统进入茎尖分生组织(shoot apicalmeristem，sam)，与14-3-3蛋白质和碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper，bzip)转录因子flowering locus d(f d)相互作用，诱导开花[12]。ft-fd复合体能启动许多mads盒基因(例如apetala1、fr uitfull和suppressor of overexpression of constans1)的表达，从而促进开花和花器官发育[13]。近年来，研究者还通过比较基因组学、表观遗传学等方法，探索不同植物物种ft基因的保守性和多样性，揭示了这些基因在植物进化过程中的重要作用。

3、国兰是我国传统名贵花卉，开花性是决定兰花观赏和经济价值并促进其产业发展的直接因素。深入了解ft基因在国兰生长发育中的调控作用，为实现植物的高效生长、快速成花提供有力的技术指导。同时，也将为今后利用遗传转化、基因编辑等技术，进行分子育种，对兰科植物花期的精准调控提供优异的基因资源和理论指导。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：克服传统杂交育种存在的周期长、性状难以预期等问题，本发明通过运用分子生物学手段，挖掘可运用于植物开花性状改良的基因资源，实现国兰开花的性状改良。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供一个国兰开花调控基因——ftl1，它是从国兰典型代表，墨兰(cymbidium sinense)品种‘小香’的花芽cdna中分离得到，其核苷酸序列由537个碱基组成，如seq id no:1所示，并命名为csftl。

3、本发明的第二个目的是提供编码上述国兰开花调控基因编码的蛋白，由178个氨基酸残基组成，如seq id no:2所示。

4、本发明的第三个目的是提供一种含有csftl基因的重组植物表达载体。

5、所述的表达载体为任意一种可用于农杆菌转化植物的双元载体或可用于植物微弹攻击的载体，如pcambia系列载体、pbi系列载体、pbin系列载体或gatewaytm系列载体，本发明使用的是高表达载体pbi121质粒。

6、本发明的第四个目的是提供了包含所述国兰开花调控基因csftl基因转基因细胞、宿主菌和转基因材料，例如农杆菌。

7、本发明的第五个目的是提供csftl基因、及其编码的蛋白质、含有csftl基因的重组植物表达载体或上述转化菌在调节植物开花时间、莲座叶数中的应用。

8、优选，是超表达csftl基因在造成植物枝减少、有限花序、植株矮小和/或提前开花中的应用。

9、优选，所述的应用是将所述的csftl因导入植物细胞、组织或器官，再将被转化的植物细胞、组织或器官培育成植株，使所述的csftl基因在植物中表达。进一步优选，所述csftl是通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官的。

10、优选，所述的植物是拟南芥。

11、本发明通过基因工程技术发现，所述国兰花器官发育调控基因在拟南芥中过量表达，能改变植物开花性状，造成提前开花，因此，可将该基因及其编码的蛋白用于开花时间等开花性状调控途径的研究，以及植物开花性状的改良。

12、相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

13、本发明从国兰的墨兰品种‘小香’的花芽cdna中分离得到花发育关键基因ftl1，并命名为csftl1。时空表达模式分析发现，csftl1在墨兰花中的表达最高；在墨兰不同花发育阶段中，csftl1的表达趋势为在花芽开始分化阶段mrna积累迅速增加，之后逐渐下降。在拟南芥中异源表达csftl1后，发现拟南芥出现提前开花的表型。本发明国兰开花调控基因可用于兰科植物花器官发育分子机制的研究，以及植物开花性状的改良。

技术特征：

1.国兰开花调控蛋白csftl，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no:2所示。

2.一种编码权利要求1所述的国兰开花调控蛋白csftl的csftl基因。

3.根据权利要求2所述的csftl基因，其特征在于，所述的csftl基因的核苷酸序列如seq id no:1所示。

4.一种含有权利要求2或3所述的csftl基因的重组植物表达载体。

5.根据权利要求4所述的重组植物表达载体，其特征在于，所述的重组植物表达载体为pca mbia系列载体、pbi系列载体、pbin系列载体或gatewaytm系列载体。

6.一种包含权利要求2或3所述的csftl基因的转基因细胞、宿主菌和/或转基因材料。

7.权利要求2或3所述的csftl基因、权利要求1所述的国兰开花调控蛋白csftl、含有权利要求2或3所述的csftl基因的重组植物表达载体或包含权利要求2或3所述的csftl基因的转基因细胞、宿主菌和/或转基因材料在调节植物开花时间、莲座叶数中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，是超表达csftl基因在造成植物枝减少、有限花序、植株矮小和/或提前开花中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的应用是将所述的csftl因导入植物细胞、组织或器官，再将被转化的植物细胞、组织或器官培育成植株，使所述的csftl基因在植物中表达。

10.根据权利要求7、8或9所述的应用，其特征在于，所述的植物是拟南芥。

技术总结本发明公开了国兰开花调控基因CsFTL1编码序列及其应用。国兰开花调控蛋白CsFTL，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明从国兰的墨兰品种‘小香’的花芽cDNA中分离得到花发育关键基因FTL1，并命名为CsFTL1。时空表达模式分析发现，CsFTL 1在墨兰花中的表达最高；在墨兰不同花发育阶段中，CsFTL1的表达趋势为在花芽开始分化阶段mRNA积累迅速增加，之后逐渐下降。在拟南芥中异源表达CsFTL1后，发现拟南芥出现提前开花的表型。本发明国兰开花调控基因可用于兰科植物花器官发育分子机制的研究，以及植物开花性状的改良。技术研发人员：杨凤玺,陈春凤,陆梅香,高洁,谢琦,李杰,朱根发受保护的技术使用者：广东省农业科学院环境园艺研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/2