本发明涉及基因领域,具体涉及延缓牡丹花衰老的 psltp基因、载体、重组菌及应用。
背景技术:
1、牡丹( paeoniasection moutan dc.)原产于中国,具有很高的观赏、药用和油用价值(wang et al., 2019)。牡丹有两千多个栽培品种,以其硕大的花朵、多样的色彩、浓郁的香气和富贵繁荣的象征而著称,素有“花中之王”的美誉。牡丹常用在庭院、盆栽以及特色牡丹园中,吸引着世界各地的游客,极具观赏和经济价值。然而,牡丹自然花期较短,单花寿命只有3~5天,严重制约着其直接和间接经济效益。
2、然而,牡丹为多年生木本植物,常规杂交育种效率很低;牡丹开花的遗传基础和分子调控机制缺乏研究,难以通过育种和栽培技术解决牡丹开花时间短的问题(guo et al.,2022; zhang et al., 2019a)。因此,延缓花瓣衰老和延长开花期已成为突破限制牡丹经济效益的关键;挖掘花瓣衰老相关基因,揭示花瓣衰老的调控机制,对于加快牡丹长花期新品种选育具有重要指导意义,已成为观赏园艺界的焦点之一。
3、非特异性脂质转移蛋白(nsltp)是一种小型碱性蛋白质家族,在植物中广泛分布。它能够结合并转移细胞膜之间或植物与环境之间的各种脂质(missaoui et al., 2022;salminen et al., 2016)。nsltp蛋白包含8个保守的半胱氨酸基序(8cm),其一般形式为c-xn-c-xn-cc-xn-cxc-xn-c-xn-c(yang et al., 2022; zhang et al., 2019b)。edstam等人(2011)综合考虑了内含子位置、gpi锚定、8个保守的半胱氨酸基序以及序列相似性等,将nsltp分为了ltp1(约9kd)、ltp2(约7kd)和c-k类型。拟南芥中ltp1类型的脂质转运蛋白基因均预测编码病程相关蛋白;f、h、g和 k存在于非开花植物,d和g类型主要存在于早期陆地植物,而其他一些类型则仅限于单一物种,比如h类型只发现于江南卷柏(edstam et al.,2011)。
4、nsltp参与多种生物过程,包括转运脂质、脂质代谢、角质层形成、细胞壁延伸、信号传导、植物应激反应和植物生长发育等(ahmed et al., 2017; chae et al., 2010;jung et al., 2009; liu et al., 2015; zhang et al., 2010; zhou et al., 2019)。 nsltp在拟南芥和水稻中的过表达能够显著增加种子的含油量(song et al., 2021; wanget al., 2015)。另外,一些不同植物来源的 nsltp的过表达,均能够提高拟南芥、烟草、马铃薯和水稻对病原体感染的抗性(jung et al., 2005; patkar and chattoo, 2006; wanget al., 2021)。 nsltp的过表达也能提高番茄和水稻的耐盐性和耐寒性(gangadhar etal., 2016; zhao et al., 2020);还有一些 nsltp已被证明参与活性氧(ros)清除的调节,这对于植物在胁迫条件下的存活至关重要(wang et al., 2014)。前人研究发现,拟南芥中 at3g51600(ltp1类型)的功能获得性突变体ltp-1表现出有性生殖缺陷,同时也表现出初生芽矮化、下胚轴伸长延迟、各种非正常的组织融合以及多分枝等性状,表明 ltp参与多种植物生长发育过程(chae et al., 2010)。然而,拟南芥中另外一个ltp1类型的 nsltp( at5g59320)能够促使脱落酸(aba)的含量升高,进而导致病原菌易感(gao et al.,2016)。
5、前期研究中,发明人测定了牡丹花瓣衰老过程中的基因表达谱,发现牡丹基因组中的 psltp1基因参与了牡丹花瓣衰老进程,在延缓牡丹花衰老、延长花期方面具有应用前景,特提出本发明。
技术实现思路
1、为了解决延缓花瓣衰老和延长开花期的技术问题,本发明提供了延缓牡丹花衰老和延长牡丹花花期的 psltp1基因,其核苷酸序列如seq id no:1所示。
2、atggctggttcaggattcctcaagctcgcttgtgtggcatttgccttgatgatggtggctgcaccttgtgcagaagccataacatgtggtcaggtgacgagcagcctgactccatgcattggttacctgagaagcggtggagcagtcccaccggcctgctgcagtggcgtcaagtccctcaacggtgctgctaagaccacaccggaccgccagactgcctgcaactgccttaaatcagcagctggtagcatctctggcatcaatttgagttttgctagtggccttcctggcaagtgtggcgtcaacattccttacaagattagcccctccactgactgcagcacattaaaataa(seq id no:1)
3、进一步地,所述 psltp1基因编码的psltp1蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示。
4、magsgflklacvafalmmvaapcaeaitcgqvtssltpcigylrsggavppaccsgvkslngaakttpdrqtacnclksaagsisginlsfasglpgkcgvnipykispstdcstlk(seq id no:2)。
5、本发明还提供了一种psltp1蛋白,其氨基酸序列如seq id no:2所示。
6、本发明还提供了一种载体,所述载体为质粒载体,包含所述 psltp1基因。
7、进一步地,所述载体为psuper 1300-gfp载体或pbi121载体与 psltp1基因重组获得的质粒。
8、本发明还提供一种重组菌,包含所述载体。
9、进一步地,所述重组菌为大肠杆菌或农杆菌,优选大肠杆菌(e.coli)菌株dh5ɑ、农杆菌菌株gv3101、或农杆菌菌株eha105。
10、本发明还提供了所述 psltp1基因、psltp1蛋白、所述载体或重组菌在延缓牡丹花瓣衰老,和/或延长牡丹花花期的应用。
11、进一步地,所述应用可以包括如下几种方式:
12、①提高牡丹的 psltp1基因表达,例如基因修饰或者导入所述载体;
13、②用 psltp1基因、所述载体或重组菌表达psltp1蛋白,再用含有psltp1蛋白的溶液侵染牡丹花;
14、③培养扩增重组菌,用含有重组菌的悬液侵染牡丹花。
15、本发明还提供了一种延缓牡丹花衰老的方法,包括:
16、(1)设计引物对 psltp1的开放阅读框进行扩增,构建pbi21- psltp1超表达载体并转化农杆菌eha105;
17、(2)用侵染液重悬菌体至od值达到1.0-1.2,将牡丹花花苞浸泡于侵染液中侵染。
18、进一步地,所述侵染液包含:2.132 g/l mes、0.9522 g/l mgcl2、0.5 mol/l as。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
20、1、本发明首次在“雪映桃花”牡丹花中挖掘出了 psltp1基因,并证明了 psltp1基因参与了牡丹花瓣衰老进程。
21、2、本发明成功扩增了 psltp1基因,探究了其在牡丹花中的调控机理。
22、3、本发明构建了 psltp1基因的载体、重组菌,验证了其在延缓牡丹花衰老、延长花期方面具有应用前景。
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网址: 延缓牡丹花衰老的PsLTP基因、载体、重组菌及应用 https://m.huajiangbk.com/newsview788900.html
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