Myb99蛋白及其编码基因在调控植物种子萌发中的应用_2

文档序号:9701931阅读:来源:国知局
率的方法,具体可包括如下步骤:
[0033] (1)向受体植物中导入由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码 基因,得到转基因植物,所述转基因植物表达由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋 白质;
[0034] (2)将所述转基因植物的种子播种于含有ΑΒΑ的基质中。
[0035]在步骤(2)中,所述ΑΒΑ在所述基质中的含量为0.5-3μΜ。所述基质具体可为培养基 (如MS培养基)或土壤。
[0036] 在上述应用或方法中,所述植物即可为双子叶植物,也可为单子叶植物。
[0037]进一步,所述双子叶植物可为十字花科植物。在本发明的一个实施例中,所述植物 具体为拟南芥,更加具体为拟南芥野生型(Col-Ο生态型)。
[0038]在本发明中,以上所有所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质均 可替换为序列3所示蛋白质与标签蛋白所形成的融合蛋白,具体如在pCAMBIA-1300-221载 体的酶切位点XbaI和ΚρηI之间插入序列2的第148-882位所示DNA片段后所得重组质粒表 达得到的融合蛋白。
[0039]本发明研究发现MYB99蛋白是ΑΒΑ信号传导的核心正调节子。本发明可通过调节ΜΥΒ99的表达水平控制植物种子的萌发率,通过基因工程手段获得ΜΥΒ99基因高表达、抗胎 萌转基因作物。本发明符合可持续农业发展需求,对于研究植物种子胎萌机制、改良遗传特 性、提高种子食用品质和贮藏品质等方面具有重要的实用价值和市场前景。
【附图说明】
[0040] 图1为用实时荧光定量PCR检测ΜΥΒ99过表达株系(0Ε1和0Ε5)中MYB99mRNA的表达 情况。
[0041 ] 图2为ΑΒΑ对MYB99过表达株系(0E1和0E5)种子萌发的影响分析结果。*表示与Col-0组相比,差异显著(P〈〇. 05);**表示与Col-Ο组相比,差异极显著(P〈0.01)。
[0042]图3为MYB99各过表达系(0E1、0E2、0E5和0E6)中MYB99mRNA相对表达量及48h时种 子萌发率。**表示与Col-Ο组相比,差异极显著(P〈0.01)。
【具体实施方式】
[0043]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
[0044]下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
[0045] pCAMBIA-1300-221载体:由清华大学提供(记载文献:Lijing Liu,Yiyue Zhang, Sanyuan Tang,et al.An efficient system to detect protein ubiquitination by agroinfiltration in Nicotiana benthamiana.The Plant Journal,2010(61):893-903.)。在pCAMBIA-1300-221载体中,位于多克隆位点(MCS)上游的启动子为35S启动子。在 pCAMBIA-1300-221载体中,含有GFP基因。口0厶1?1厶-1300-221载体相关信息:11?口:// www.cambia.org/daisy/cambia/materials/vectors/585.html。
[0046] 拟南芥野生型(Col-〇生态型):拟南芥野生型种子(Arabidopsisthaliana,ecotypeColumbia-0),为拟南芥生物研究中心(ABRC,https://www.arabidopsis .org/)的 产品。
[0047] 根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens):根癌农杆菌菌株GV3101,由清华大学 提供(记载文南犬:R.Berres,L.otten,B.Tinlandetal.Transformationofvitistissue bydifferentstrainsofAgrobacteriumtumefacienscontainingtheT_6b gene.PlantCellReports,1992(11):192-195.)〇
[0048] 大肠杆菌(Escherichiacoli)菌株DH5a(DE3)感受态:为全式金生物有限公司产 品。
[0049]实施例1、MYB99转基因植物的获得及鉴定
[0050] 本实施例中所涉及的MYB99基因来源于拟南芥(Arabidopsisthaliana),其在拟 南芥基因组中的序列如序列表中序列1所示,序列1由1218个核苷酸组成,其中第435-598位 为内含子序列;所述MYB99基因的cDNA序列如序列表中序列2所示,序列2由1054个核苷酸组 成,其中第148-885位为编码序列(0RF);序列1和序列2均编码序列表中序列3所示的蛋白 质,序列3由245个氨基酸残基组成。
[0051 ] 一、重组表达载体PCAMBIA-1300-221-MYB99 的构建
[0052]提取拟南芥野生型(Col-Ο生态型)的总RNA,反转录后获得cDNA。以所得cDNA为模 板,通过引物1与引物2进行PCR扩增,反应结束后对其产物进行纯化,表明扩增得到约740bp片段,测序表明,该片段具有自序列表中的序列2自5'端起第148-882位核苷酸序列。
[0053]引物1:5'-CTAGTCTAGAATGGGTGGTCGTAAACCATGTTG-3' (下划线部分为XbaI的识别 位点,其后的序列为序列2的第148-170位);
[0054]引物2:5'-CGGGGTACCAACATCGAAACATCCAAGTTCTAA-3' (下划线部分为ΚρηI的识别 位点,其后的序列为序列2的第859-882位的反向互补序列)。
[0055]用限制性内切酶XbaI和ΚρηI双酶切以上所得PCR产物,胶回收酶切片段,与经过 同样双酶切的pCAMBIA-1300-221载体骨架相连,得到重组质粒。将所述重组质粒送样测序, 将经测序表明在pCAMBIA-1300-221载体的酶切位点XbaI和ΚρηI之间插入序列2的第148-882位所示DNA片段的重组质粒命名为pCAMBIA-1300-221-MYB99。在重组表达载体PCAMBIA-1300-221-ΜΥΒ99中,启动所述ΜΥΒ99基因转录的启动子为35S启动子。
[0056] 在重组表达载体pCAMBIA-1300-221-MYB99的构建过程中,也可以人工合成的序列 表的序列2所示的ΜΥΒ99基因为模板。
[0057] 二、ΜΥΒ99转基因拟南芥的获得及鉴定
[0058] 1、ΜΥΒ99转基因拟南芥及转入pCAMBIA-1300-221空载体的拟南芥植株的获得
[0059]将步骤一构建的重组表达载体pCAMBIA-1300-221-MYB99 及pCAMBIA-1300-221 空 载体通过冻融法导入农杆菌GV3101感受态。对转化后的重组农杆菌用由引物1和引物2组成 的引物对进行PCR鉴定。将经鉴定表明含有MYB99基因(PCR目的条带大小为740bp)的农杆菌 GV3101 命名为GV3101/pCAMBIA-1300-221-MYB99;将转入pCAMBIA-1300-221 空载体的农杆 菌GV3101 命名为空-GFP/pCAMBIA-1300-221。
[0060]米用农杆菌花序侵染的方法(SJ Clough,AF Bent.Floral dip:a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana.The Plant Journal,1998,16(6):735-743·)将上述所得的重组农杆菌GV3101/pCAMBIA-1300-221-MYB99(或空-GFP/pCAMBIA-1300-221)转化拟南芥野生型(Col-Ο生态型)。
[0061]转化后进行潮霉素抗性筛选,在含40mg/L潮霉素MS培养基上培养,收集具有潮霉 素抗性的转基因拟南芥的种子,获得具有潮霉素抗性的两种转基因苗,即转入PCAMBIA-1300-221-MYB99的拟南芥植株和转入pCAMBIA-1300-221空载体的拟南芥植株(^代)。
[0062] 2、MYB99转基因拟南芥鉴定
[0063] (1)遗传学分离比方法鉴定插入拷贝数
[0064]根据遗传学原理,单拷贝插入之后自交后代会产生3:1的分离比。结合统计学的方 法,统计抗生素培养基上抗性苗和非抗性苗的数量。用分离比方法鉴定出转基因植株为单 拷贝插入的株系(单拷贝MYB99转基因拟南芥),从而用于纯合体的筛选。
[0065] (2)转基因拟南芥0E1、0E2、0E5和0E6纯合系的筛选
[0066]经上述鉴定分析后,选择其中四个单拷贝MYB99转基因拟南芥株系,分别记为0E1、 0E2、0E5和0E6(lMf)。播种于含40mg/L潮霉素MS培养基上,经过连续2代筛选,以所有自交 后代均能正常生长(即所有后代均具潮霉素抗性)的亲本植株为纯合系,最终获得T3代转基 因拟南芥0E1、0E2
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