PopRAP2.3基因在调控植株木质素中的应用

本发明属于植物基因工程，尤其涉及poprap2.3基因在调控植株木质素中的应用。

背景技术：

1、杨树(populus l.)是一种生长速度快、适应性强、易于繁殖的树种，其广泛应用涵盖了木材、造纸以及防风固沙等多个领域。杨树的种植面积广泛分布。因此，培育出具有高蓄积量和优良木材品质性状的杨树新品种对解决木材供需不平衡具有重要的现实意义。同时，在杨树的遗传改良与育种工作中，通过改良木材生长相关的性状和品质特征，可以满足不断增长的木材需求并提升木材产业的发展水平，还能提高资源的可持续利用和环境效益。

2、木材是多年生林木维管形成层分化产生的次生木质部连年沉积、附加的结果，其质量和产量受到多个生物学通路与信号响应通路的联合调控。其中，乙烯响应因子(apetala2/ethylene-responsive factor,ap2/erf/rap)是一类在植物生长发育过程中起重要作用的转录因子，ap2/erf/rap转录因子家族成员包含一个或多个ap2保守结构域，可以识别各种激素和环境响应基因启动子的顺式作用元件，参与木材次生生长过程。因此，运用分子遗传学和基因工程的手段开展杨树木材品质性状的遗传改良，对选育木材品质性状显著提升的杨树新种质具有重要的应用与实践价值。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供poprap2.3基因在调控植株木质素中的应用，可用于改良杨树的木质素积累量。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、poprap2.3基因在调控植株木质素中的应用，所述poprap2.3基因核苷酸序列如seq id no:1所示。

4、优选的，所述poprap2.3基因编码的蛋白质的氨基酸序列如seq id no:2所示。

5、优选的，所述植株为杨树。

6、本发明的另一目的在于提供与所述poprap2.3基因相关的生物材料在调控植株木质素中的应用，所述生物材料为所述poprap2.3基因编码的蛋白质、含有所述poprap2.3基因的重组载体、含有所述poprap2.3基因的重组微生物、含有所述poprap2.3基因的植物细胞系、含有所述poprap2.3基因的植物组织、含有所述poprap2.3基因的转基因植株中的任意一种。

7、优选的，所述poprap2.3基因在植株中表达量越高，所述植株木质素积累量越高；所述poprap2.3基因在植株中表达量越低，所述植株木质素积累量越低。

8、本发明的另一目的在于提供一种培育转基因杨树的方法，所述方法包括在受体杨树中过表达所述poprap2.3基因。

9、优选的，所述转基因杨树与所述受体杨树相比木质素积累量增加。

10、优选的，所述过表达poprap2.3基因为向受体杨树中导入含有poprap2.3基因的重组载体。

11、本发明的另一目的在于提供一种检测poprap2.3转基因植株的方法，采取pcr扩增技术检测转基因植株基因组dna中poprap2.3基因克隆位点两端载体序列和农杆菌序列；所述poprap2.3基因克隆位点两端载体序列扩增出目标条带，所述农杆菌序列未扩增出目标条带时，转基因植株为阳性植株。

12、优选的，所述检测克隆位点两端载体序列的上游引物的核苷酸序例如seq id no:5所示，所述检测克隆位点两端载体序列的下游引物的核苷酸序列如seq id no:6所示；所述检测农杆菌序列的上游引物的核苷酸序例如seq id no:7所示，所述检测农杆菌序列的下游引物的核苷酸序列如seq id no:8所示。

13、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

14、本发明提供了poprap2.3基因在调控植株木质素中的应用，本发明通过对杨树poprap2.3基因的克隆，并结合84k叶盘遗传转化过表达技术对该基因进行功能验证，发现poprap2.3基因能够正调控杨树木质素含量与积累，说明poprap2.3基因是调控杨树木质部发育的关键调节因子，为木质素合成的调控手段提供了新的选择，为杨树木材品质性状的遗传改良提供了理论依据和相关基因。

技术特征：

1.poprap2.3基因在调控植株木质素中的应用，其特征在于，所述poprap2.3基因核苷酸序列如seq id no:1所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述poprap2.3基因编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no:2所示。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述植株为杨树。

4.与权利要求1所述poprap2.3基因相关的生物材料在调控植株木质素中的应用，其特征在于，所述生物材料为所述poprap2.3基因编码的蛋白质、含有所述poprap2.3基因的重组载体、含有所述poprap2.3基因的重组微生物、含有所述poprap2.3基因的植物细胞系、含有所述poprap2.3基因的植物组织、含有所述poprap2.3基因的转基因植株中的任意一种。

5.根据权利要求1-3任意一项所述应用或权利要求4所述应用，其特征在于，所述poprap2.3基因在植株中表达量越高，所述植株木质素积累量越高；所述poprap2.3基因在植株中表达量越低，所述植株木质素积累量越低。

6.一种培育转基因杨树的方法，其特征在于，所述方法包括在受体杨树中过表达权利要求1-3任意一项所述poprap2.3基因。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转基因杨树与所述受体杨树相比木质素积累量增加。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述过表达poprap2.3基因为向受体杨树中导入含有poprap2.3基因的重组载体。

9.一种检测poprap2.3转基因植株的方法，其特征在于，采取pcr扩增技术检测转基因植株基因组dna中poprap2.3基因克隆位点两端载体序列和农杆菌序列；所述poprap2.3基因克隆位点两端载体序列扩增出目标条带，所述农杆菌序列未扩增出目标条带时，转基因植株为阳性植株。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测克隆位点两端载体序列的上游引物的核苷酸序例如seq id no:5所示，所述检测克隆位点两端载体序列的下游引物的核苷酸序列如seq id no:6所示；所述检测农杆菌序列的上游引物的核苷酸序例如seq idno:7所示，所述检测农杆菌序列的下游引物的核苷酸序列如seq id no:8所示。

技术总结本发明提供了PopRAP2.3基因在调控植株木质素中的应用，属于植物基因工程技术领域。本发明所述PopRAP2.3基因核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明构建了PopRAP2.3过表达转基因84K银腺杨(Populus alba×P.glandulosa cv.)，揭示了该基因对杨树木质素含量与木质素积累的正调控功能及其对杨树木材品质性状的影响，提供了通过构建PopRAP2.3过表达杨树转基因植株，以获取具有优良木材品质性状的杨树材料的应用。技术研发人员：权明洋,关钇岑,王丹,文政,杜庆章受保护的技术使用者：北京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/17