AtLOX3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用的制作方法

本发明涉及生物，尤其是涉及一种atlox3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用。

背景技术：

1、植物的分枝是决定其形态建成的重要因素，是指植物叶腋处的腋生分生组织(am)起始并形成腋芽，这些腋芽再快速生长发育形成侧枝的过程。一些植物中腋生分生组织形成后能够迅速生长发育，从而形成分枝；而另一些植物由于受到多因素调控，腋生分生组织很快会进入生长发育停滞的休眠状态，不再形成分枝。植物的分枝发育可以分为2个阶段：第一阶段是am的形成，第二阶段是am的生长。植物的分枝受多种因素影响，例如基因、植物激素、自然环境和营养条件等，其中植物激素对植物分枝发育的影响尤为重要。在迄今为止报道的所有激素中，细胞分裂素，生长素，独脚金内酯，脱落酸，赤霉素都对植物分枝具有调控作用。近年来关于茉莉酸的研究主要集中于茉莉酸能够作为信号分子，在植物受到病、虫侵害时，激活植物相对应的抗性，而茉莉酸对于植物分枝能力的调控研究却未见报道。

2、目前对茉莉酸的合成途径研究的比较透彻了，首先从α-亚麻酸被脂氧合酶(lipoxygenase，lox)氧化生成13-氢过氧化亚麻酸(13(s)-hydroperoxy-octadecatrienoic acid，13-hopt)开始，然后13-hopt再被丙二烯氧化物合成酶(alleneoxide synthase，aos)氧化生成12，13(s)-epoxy-octadecatrienoic acid(12,13-eot)，接着12，13-eot会在丙二烯氧化物环化酶(allene oxide cyclase，aoc)的作用下生成十二氧植物二烯酸(12-oxo-phytodienoic acid，12-opda)和二氧-12-氧代植物二烯酸(dn-opda)，以上几步反应的场所都是在叶绿体中。随后opda/dn-opda在过氧化物酶体中经opr3和acx等酶作用下合成不具有生物活性的ja，最后ja被转运到细胞质后被进一步修饰，形成meja、ja-iie和12-羟基茉莉酸(12-oh-ja)(león et al.,1999；sanders et al.,2000)。lox、opr、aos和aoc都是茉莉酸生物合成途径中的关键酶，它们的表达水平都受茉莉酸的影响，反之茉莉酸的合成也受这些基因的调控，尤其是茉莉酸生物合成中第一个限速酶lox，当植物受到伤害后，例如干旱、低温、高盐、病虫害和机械损伤等，这些都会诱导lox基因的表达，从而合成大量茉莉酸类物质来响应这些损伤。苹果在碰伤后的短时间内，其内源茉莉酸含量会快速增加，lox的表达水平也被激活，此时活性氧在高表达的lox的作用下其代谢程度也显著加强了，这有助于阻止伤口恶化和伤口的愈合。

3、有鉴于此，本发明在国内外现有研究基础上，针对缺乏关于茉莉酸合成通路上的关键基因lox参与调控分枝发育研究的问题，对调控分枝发育的lox基因进行功能鉴定，在一定程度上加深对植物分枝调控机制的理解，可能为作物育种提供一定的借鉴。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供atlox3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用，以解决上述问题中的至少一种。

2、本发明的第二目的在于提供一种载体。

3、本发明的第三目的在于提供一种基因工程菌。

4、本发明的第四目的在于提供一种拟南芥性状相关的标志物。

5、本发明的第五目的在于提供上述标志物在检测拟南芥分枝发育能力中的应用。

6、本发明的第六目的在于提供一种检测拟南芥分枝发育能力的试剂。

7、本发明的第七目的在于提供一种调控拟南芥分枝发育的方法。

8、第一方面，本发明提供了atlox3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用，所述atlox3基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

9、第二方面，本发明提供了一种载体，所述载体含有所述的atlox3基因。

10、作为进一步技术方案，所述载体包括pcambia1300s。

11、第三方面，本发明提供了一种基因工程菌，含有所述的载体。

12、第四方面，本发明提供了一种拟南芥性状相关的标志物，所述标志物选自a-c中的任一项：

13、a.所述的atlox3基因；

14、b.所述atlox3基因转录的rna；

15、c.所述atlox3基因表达的蛋白；

16、所述性状包括拟南芥分枝发育能力。

17、第五方面，本发明提供了上述标志物在检测拟南芥分枝发育能力中的应用。

18、第六方面，本发明提供了一种检测拟南芥分枝发育能力的试剂，所述试剂用于检测所述的标志物；

19、所述标志物选自a或b。

20、作为进一步技术方案，所述试剂包括用于扩增atlox3基因的rna的引物对，所述引物对的核苷酸序列如seq id no.3和seq id no.4所示。

21、第七方面，本发明提供了一种调控拟南芥分枝发育的方法，包括过表达所述的atlox3基因，抑制拟南芥的分枝发育。

22、作为进一步技术方案，过表达atlox3基因的方法包括：采用农杆菌转化法，将atlox3基因导入拟南芥中。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、本发明提供了atlox3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用。经发明人研究，首次发现了拟南芥分枝发育相关的lox基因atlox3，该基因能够直接抑制拟南芥分枝发育，且将拟南芥atlox3基因过表达到拟南芥lox3突变体中能显著抑制分枝发育，能够在调控植物株型及创制新种质中进行应用。

技术特征：

1.atlox3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用，其特征在于，所述atlox3基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种载体，其特征在于，所述载体含有权利要求1中所述的atlox3基因。

3.根据权利要求2所述的载体，其特征在于，所述载体包括pcambia1300s。

4.一种基因工程菌，其特征在于，含有权利要求2或3所述的载体。

5.一种拟南芥性状相关的标志物，其特征在于，所述标志物选自a-c中的任一项：

6.权利要求5所述的标志物在检测拟南芥分枝发育能力中的应用。

7.一种检测拟南芥分枝发育能力的试剂，其特征在于，所述试剂用于检测权利要求5所述的标志物；

8.根据权利要求7所述的试剂，其特征在于，所述试剂包括用于扩增atlox3基因的rna的引物对，所述引物对的核苷酸序列如seq id no.3和seq id no.4所示。

9.一种调控拟南芥分枝发育的方法，其特征在于，包括过表达权利要求1中所述的atlox3基因，抑制拟南芥的分枝发育。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，过表达atlox3基因的方法包括：采用农杆菌转化法，将atlox3基因导入拟南芥中。

技术总结
本发明提供了一种AtLOX3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用，涉及生物技术领域。本发明提供了AtLOX3基因在调控拟南芥分枝发育中的应用，AtLOX3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。经发明人研究，首次发现了拟南芥分枝发育相关的LOX基因AtLOX3，该基因能够直接抑制拟南芥分枝发育，且将拟南芥AtLOX3基因过表达到拟南芥lox3突变体中能显著抑制分枝发育，能够在调控植物株型及创制新种质中进行应用。

技术研发人员：熊仕发,吴立文,汪阳东,陈益存
受保护的技术使用者：中国林业科学研究院亚热带林业研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19