专利名称：四季开花性状相关蛋白及其编码基因的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种四季开花性状相关蛋白及其编码基因。
背景技术：
蔷薇属是蔷薇科一个具有重要观赏和经济价值的属，包括现代月季、玫瑰及150 多种野生蔷薇。其中现代月季是由蔷薇属的月季花(Rosa chinenesis Jacq.)、巨花蔷薇 (Rosa gigantia Collett ex Crep.)、突厥蔷薇(Rosa damascene Mill.)、法国蔷薇(Rosa gallica L.)等15种蔷薇属原种经多次复合杂交而育成的，表现了与其它蔷薇原种不同的四季开花习性，成为极少数能四季开花的木本植物之一。这种四季开花习性是由原产中国的月季花提供的；其它蔷薇一般一年只开一季花。对观赏植物来说，四季开花既是重要的观赏性状，又是关键的生产性状，既丰富了园林植物的四季景观，促进了切花月季的周年供应，又极大地节约了促成栽培的生产成本。TFLl基因是从拟南芥中克隆的花序分生组织特性基因，与金鱼草的 Centroradialis(CEN)基因属于同一个家族，目前已从番茄、烟草、柑桔、葡萄等植物中分离出来同源基因。TFLl编码的序列与磷脂酰乙醇胺结合蛋白具有同源性，该蛋白在动物中与膜蛋白复合物有关联。TFLl是通过抑制LFY和APl在茎尖中央区域的表达和活性，来维持花序分生组织的特性，抑制花的发育。拟南芥tfll突变体的表型一是顶端成花，无限花序变有限花序；二是花期提前，童期缩短。
发明内容
本发明的目的是提供一种四季开花性状相关蛋白及其编码基因。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物四季开花性状相关的由序列1衍生的蛋白质。所述蛋白质中，(b)具体可为由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。编码所述蛋白的基因也属于本发明的保护范围。所述基因具体可为如下1)或2)或3)或4)或5)或6)的DNA分子
1)序列表中序列2所示的DNA分子；2)序列表中序列3所示的DNA分子；3)序列表中序列5所示的DNA分子；4)序列表中序列6所示的DNA分子；5)在严格条件下与1)或2)或3)或4)限定的DNA序列杂交且编码与植物四季开花性状相关蛋白的DNA分子；6)与1)或2)或3)或4)或5)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且编码与植物四季开花性状相关蛋白的DNA分子。
上述严格条件可为在6 X SSC, 0. 5% SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用2 X SSC, 0. 1 % SDS 和 1 X SSC, 0. 1 % SDS 各洗膜一次。含有所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。扩增所述基因的全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。本发明同时保护所述基因在辅助筛选具有不同开花性状的蔷薇属植物中的应用， 是检测待测蔷薇属植物中所述基因的表达量，具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量低于不具有四季开花性状的蔷薇属植物。本发明同时保护所述基因在辅助鉴定蔷薇属植物的开花性状中的应用，是检测待测蔷薇属植物中所述基因的表达量，具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量低于不具有四季开花性状的蔷薇属植物。所述蛋白或所述基因可应用于调节植物四季开花性状。所述蛋白或所述基因可应用于在植物育种，如用于培育具有四季开花性状的植物。本发明属于植物基因工程领域。从月月红、玫瑰、野蔷薇中分离得到了 RTFLlc (Rosa Terminal FLower lc)基因，该基因在四季开花的月月红和现代月季品种，与一季开花的玫瑰、野蔷薇和其它蔷薇属原种的表达有显著差异，是控制四季开花性状的功能基因。以野蔷薇、玫瑰、‘月月红’ 3种植物不同花发育阶段的花芽为材料，通过实时定量 Real-time PCR和RT-PCR，分析了 3个RTFLl同源基因在不同开花习性蔷薇属植物中阶段表达的差异，揭示了 RTFLlc是控制四季开花习性的基因。从蔷薇属植物中分离得到的RTFLlc 基因，在野蔷薇、玫瑰和月月红中各有1、2、3个拷贝。RT-PCR、Real-time PCR表达分析的结果都表明，该基因在四季开花的月月红和现代月季品种中不表达或表达极少，是控制四季开花性状的功能基因。
图1为应用兼并引物的PCR产物电泳图；1、以‘白玉堂，基因组DNA为模板， TFL1-F-1/TFL1-R-1为引物所得片段；2、以‘白玉堂，基因组DNA为模板，TFL1-F-2/ TFL1-R-2为引物所得片段；3、以玫瑰基因组DNA为模板，TFL1-F-1/TFL1-R-1为引物所得片段；4、以玫瑰基因组DNA为模板，TFL1-F-2/TFL1-R-2为引物所得片段；5、以‘月月红，基因组DNA为模板，TFLl-F-I/TFLl-R-I为引物所得片段；M (Marker)。图2为蔷薇(RmTFLlc)与玫瑰(RrTFLlc)的TFLlc基因及其编码蛋白序列对比图。图 3 为 TFLlc 基因 Southern blot 结果。图4为TFLlc基因的RT-PCR结果；1 ‘白玉堂，1阶段；2 ‘白玉堂，2阶段；3 ‘白玉堂’ 3阶段；4 ‘白玉堂’ 4阶段；5 玫瑰1阶段；6 玫瑰2阶段；7 玫瑰3阶段；8 玫瑰4 阶段；9 ‘月月红，1阶段；10 ‘月月红’ 2阶段；11 ‘月月红’ 3阶段；12 ‘月月红’ 4阶段； 13 :Marker。图5为RTFLl基因的相对表达量。图6为蔷薇属植物RTFLlc基因的相对表达量；1 ‘索尼亚’ ；2 ‘西方大地’ ；3 ‘瓦尔特大叔’ ；4 ‘御用马车’ ；5 ‘光谱’ ；6 ‘同情’ ；7 ‘红成功’ ；8 ‘红双喜’ ；9 ‘至高无上’；10 大马士革蔷薇；11 木香花；12 樱草蔷薇；13 红果蔷薇；14 刺梨。
具体实施例方式以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的植物材料均购自中国农科院蔬菜花卉所， 都是常见品种，从北京植物园或河南南阳月季基地(公司)及北京市三环路等绿地均可采样。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。图5和图6中不同字母表示差异显著。表IPCR 引物(5，-3，)
权利要求
1.一种蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物四季开花性状相关的由序列1衍生的蛋白质。
2.如权利要求1所述的蛋白质，其特征在于(b)所述蛋白质是由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。
3.编码权利要求1或2所述蛋白的基因。
4.如权利要求3所述的基因，其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)或4)或5) 或6)的DNA分子1)序列表中序列2所示的DNA分子；2)序列表中序列3所示的DNA分子；3)序列表中序列5所示的DNA分子；4)序列表中序列6所示的DNA分子；5)在严格条件下与1)或2)或3)或4)限定的DNA序列杂交且编码与植物四季开花性状相关的蛋白的DNA分子；6)与1)或2)或3)或4)或5)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且编码与植物四季开花性状相关的蛋白的DNA分子。
5.含有权利要求3或4所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
6.扩增权利要求3或4所述基因的全长或其任一片段的引物对。
7.权利要求3或4所述基因在辅助筛选具有不同开花性状的蔷薇属植物中的应用，是检测待测蔷薇属植物中权利要求3或4所述基因的表达量，具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量低于不具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量。
8.权利要求3或4所述基因在辅助鉴定蔷薇属植物的开花性状中的应用，是检测待测蔷薇属植物中权利要求3或4所述基因的表达量，具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量低于不具有四季开花性状的蔷薇属植物中所述基因的表达量。
9.权利要求1或2所述蛋白或权利要求3或4所述基因在调节植物四季开花性状中的应用。
10.权利要求1或2所述蛋白或权利要求3或4所述基因在植物育种中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种四季开花性状相关蛋白及其编码基因。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物四季开花性状相关的由序列1衍生的蛋白质。所述蛋白的编码基因在四季开花的月月红和现代月季品种，与一季开花的玫瑰、野蔷薇和其它蔷薇属原种的表达有显著差异，是控制四季开花性状的功能基因。RT-PCR、Real-time PCR表达分析的结果都表明，该基因在四季开花的月月红和现代月季品种中不表达或表达极少，是控制四季开花性状的功能基因。
文档编号A01H5/00GK102190716SQ20101011768
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者刘云峰, 刘青林, 王丽娜 申请人:中国农业大学