木本植物节-节间形态建成调控基因TcMSN及其编码蛋白和用途

本发明属于木本植物基因工程，更具体地为本发明涉及木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn及其编码蛋白和用途。

背景技术：

1、木本植物种质资源是林木栽培品种选育的基础材料，研究方向多为木材价值、观赏价值、药用价值等方面的研究。木本植物的最佳株型具有巨大的开发潜力，关系到生长发育、繁殖以及最终的产量品质。

2、茎是植物的茎轴，由节和节间组成，茎节是叶和茎之间的连接点，有运输水分和物质复杂的维管系统。调节茎伸长对植物遗传改良很重要，茎能够支撑起植物的叶子、果实和花朵，使它们能够在一定的空间内有序地生长和分布，紧凑的株型意味着叶片的排列更加紧密，减少了叶片间的相互遮挡，从而提高了光能利用率，20世纪60年代绿色革命中使用抗倒伏能力强的半矮秆性状突变体就是一个例子。因此节-节间形态建成是影响木本植物品质和产量的重要因素，研究木本植物茎节数与节间长度性状的调控基因及其功能，在木本植物遗传育种方面具有重要的意义。

3、人们采取了许多方法来获取木本植物种质资源，研究植株节-节间形态建成的调控基因具有关键意义，本发明从中国红豆杉中分离克隆tcmsn基因，使用转基因技术把tcmsn基因转入杨树等木本植物，会使其主干的茎节数增多、节间缩短、植株矮化，为植物株型改良分子设计育种提供了重要依据。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn(tcmsn，taxuschinensis main stem node gene)及其编码蛋白和用途。

2、本发明提供一种分离的调控木本植物节-节间形态建成的蛋白，所述蛋白选自下组：

3、(a)具有seq id no:2所示氨基酸序列的多肽；

4、(b)将seq id no:2氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有促进木本植物茎节数增多、节间缩短、植株矮化的功能的由(a)衍生的多肽。

5、本发明提供一种分离的多核苷酸，该多核苷酸选自编码所述的调控木本植物节-节间形态建成的tcmsn蛋白的多核苷酸。

6、在本发明的另一优选例中，该多核苷酸编码具有seq id no:2所示氨基酸序列的多肽。

7、在本发明的另一优选例中，该多核苷酸具有seq id no:1所示的核苷酸序列。

8、本发明提供一种载体，其含有所述的多核苷酸(tcmsn)，并且提供一种转基因的宿主细胞(农杆菌)，其含有所述的载体或其基因组中整合有所述的多核苷酸。

9、本发明提供所述的木本植物节-节间形态建成基因tcmsn或其编码蛋白的用途，用于：促进木本植物茎节数增多、节间缩短、植株矮化，进而提高木本植物的分支。

10、本发明提供一种改良木本植物的方法，该方法包括：增加所述木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn的表达。

11、本发明提供一种制备转基因植物的方法，将所述的基因tcmsn导入植物细胞或组织中，培养所述的植物细胞或组织，再生成植物。

12、在本发明的另一优选例中，所述的方法包括步骤：

13、(1)提供携带表达载体的农杆菌，所述的表达载体含有所述的调控木本植物节-节间形态建成蛋白的编码基因；

14、(2)将木本植物细胞、组织或器官与步骤(a)中的农杆菌接触，从而使该木本植物地上部分营养器官调节蛋白dna编码序列转入到木本植物细胞，并且整合到木本植物细胞的染色体上；

15、(3)将转入了所述木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn编码序列的木本植物细胞或组织或器官再生成木本植物植株；

16、本发明首次在中国红豆杉中克隆节-节间形态建成的调控基因tcmsn，通过使木本植物(杨树)tcmsn基因的过量表达，相比于野生型植株，含有过表达tcmsn基因的转基因杨树的主茎节数显著增加，节间显著缩短，有利于提高木本植物的分支生长。中国红豆杉tcmsn基因的分离、克隆及其新功能的发现，为木本植物株型改良遗传育种提供了新的基因资源。

技术特征：

1.木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn及其编码蛋白和用途，包括分离的调控木本植物节-节间形态建成的tcmsn蛋白和克隆的多核苷酸序列，所述蛋白选自下组：

2.根据权利要求1所述的调控木本植物节-节间形态建成的tcmsn基因及其编码蛋白，其特征在于：所述多核苷酸编码具有seq id no:2所示氨基酸序列的多肽。

3.根据权利要求1所述的木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn及其编码蛋白和用途，其特征在于：所述多核苷酸具有seq id no:1所示的核苷酸序列。

4.一种载体，其含有权利要求1-3任一项所述的木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn及其编码蛋白和用途，其特征在于：并且提供一种转基因的宿主细胞（农杆菌），其含有所述的载体或其基因组中整合有所述的多核苷酸。

5.一种制备转基因植物的方法，将权利要求1所述的多核苷酸基因导入植物细胞或组织中，培养所述的植物细胞或组织，再生成植物，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求1所述的木本植物节-节间形态建成调控基因tcmsn及其编码蛋白和用途，用于：调控木本植物茎节数增多、节间缩短、植株矮化，有利于提高木本植物分支开花结果的生长趋势，为木本植物株型改良遗传育种提供了新的基因资源。

技术总结本发明涉及木本植物节‑节间形态建成调控基因TcMSN及其编码蛋白和用途，包括分离和克隆的调控木本植物节‑节间形态建成的多核苷酸序列，所述蛋白具有SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的多肽。本发明首次在中国红豆杉中分离和克隆出节‑节间形态建成的调控基因TcMSN，通过使木本植物（杨树）TcMSN基因的过量表达，相比于野生型植株，含有过表达TcMSN基因的转基因杨树的主茎节数显著增加，节间显著缩短，植株矮化，有利于提高木本植物的分支生长。中国红豆杉TcMSN基因的分离、克隆及其新功能的发现，为木本植物株型改良分子设计育种提供了新的基因资源。技术研发人员：李艳艳,王俊青,宋安宁,吴停勋,邱德有,宋红曼,包齐鹏,侯希颖受保护的技术使用者：平顶山学院技术研发日：技术公布日：2024/11/4