一个普通小麦分蘖角度控制基因TaTB1-2-A及其编码的蛋白

本发明属于基因工程领域，涉及一个普通小麦分蘖角度控制基因tatb1-2-a及其编码的蛋白。

背景技术：

1、小麦(triticumaestivuml.)是全球范围种植面积最大的粮食作物，可以供养人数超过全球人类总数的35％，为人类提供各种蛋白质、矿物质以及维生素等物质，其中在人类消耗的总热量中约有20％是由小麦提供的。我国是世界最大的小麦生产国和消费国，小麦产量约占全球总产的17％。随着人口数目不断增加，预计在2050年之前粮食产量需要增加70％-100％才能满足人类的需求。因此，保障小麦安全生产直接关系到我国的粮食安全和社会稳定。

2、自从上个世纪70年代以来，由于水稻半矮秆基因sd1和小麦rht1基因的使用使得世界粮食产量几乎翻了一番，基本解决了世界的粮食安全问题，这次绿色革命成为利用株型来提高作物产量的一个经典案例。近年来，小麦高产育种遇到新的瓶颈，随着小麦株高的降低会带来一些负面影响，如叶层密集重叠导致光能利用率下降等。小麦分蘖是株型的重要性状之一，合理的分蘖角度不仅可以增加播种密度，而且可以提高群体的光合效率及植株的抗性，进而影响小麦的产量和品质。我省地处南北过渡地带，气候多变，尤其是淮南地区气候温暖湿润、小麦生长的中后期雨水偏多导致赤霉病频发重发。而播种密度直接影响麦田通风性和通光性，因此合理的株型结构可以减少赤霉病带来的危害。因此，挖掘小麦分蘖角度调控基因并且探究小麦株型调控的机制不仅能解决植物科学中的基本问题，而且对高产优质小麦新品种的选育也具有重要的实践意义。

3、分蘖角度指的是侧生分蘖与主茎间的夹角，是植物株型的重要构成因素。根据分蘖角度的大小，可以将植株分为三种类型：束集型(植株分蘖角度小于20°)、紧凑型(植株分蘖角度在21-32°之间)和松散型(植株分蘖角度大于33°)。分蘖角度是一个复杂的农艺性状，与作物群体产量密切相关，同时受到遗传、激素和环境等综合调控。在小麦和水稻等作物株型研究中，分蘖角度的研究一直是热点和难点。因此，对控制分蘖角度的基因进行定位、克隆和分子机制解析对于改良作物株型进而提高产量具有重要的理论意义和应用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供与小麦分蘖角度相关基因tatb1-2-a。

2、本发明的另一目的是提供该基因的应用。

3、本发明的目的可通过以下技术方案实现：

4、一种来自望水白与小麦分蘖生长相关的基因tatb1-2-a，所述来自望水白tatb1-2-a基因的cdna核苷酸序列如seq id no：1所示。

5、所述基因tatb1-2-a的cds如seq id no：2所示。

6、所述基因tatb1-2-a的氨基酸序列如seq id no：3所示。

7、上述tatb1-2-a可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

8、上述限定的dna序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码具有相同功能蛋白质的dna分子。

9、在其他植物中编码上述相似结构域蛋白的基因也属于本发明的保护范围。

10、所述的与小麦分蘖角度相关的基因tatb1-2-a，所述来自基因tatb1-2-a的含有所述基因tatb1-2-a的表达盒、重组载体或重组微生物。

11、所述基因tatb1-2-a的应用如下(a1)或(a2)：(a1)调控植物的分蘖角度；(a2)增强或降低植物分蘖角度。

12、所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物可为禾本科植物。

13、所述的表达盒、重组载体或重组微生物的应用，其特征在于，如下(b1)或(b2)：(b1)培育的分蘖角度改变的转基因植物；(b2)培育的分蘖角度增加或降低的转基因植物。

14、所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物可为禾本科植物。

15、有益效果：

16、本发明tatb1-2-a基因的高表达在小麦中具有明显增加分蘖角度的作用，而在cds和氨基酸水平与其分别具有42.27％和33.98％同源性的tatb1-1-d只有调控小穗数、分蘖数和株高的功能(dixonetal.,2018,plantcell；dixonetal.,2020,journalofexperimentalbotany)。因此可将本发明所述基因与植物中过表达启动子结合后导入合适的表达载体并转化植物宿主，进而改变植物分蘖角度，调控植物产量。

技术特征：

1.一种与小麦分蘖角度相关的基因tatb1-2-a，其特征在于：所述来自普通小麦望水白基因tatb1-2-a的cdna序列如seq id no：1所示。

2.根据权利要求1所述的与小麦分蘖角度相关的基因tatb1-2-a，其特征在于：所述来自基因tatb1-2-a的cds如seq id no：2所示。

3.根据权利要求1所述的与小麦分蘖角度相关的基因tatb1-2-a，其特征在于：所述来自基因tatb1-2-a的氨基酸序列如seq id no：3所示。

4.含有权利要求1或2所述基因tatb1-2-a的表达盒、重组载体或重组微生物。

5.权利要求1或2所述基因tatb1-2-a的应用，其特征在于，如下(a1)或(a2)：(a1)调控植物的分蘖角度；(a2)增强或降低植物分蘖角度。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物可为禾本科植物。

7.权利要求4所述的表达盒、重组载体或重组微生物的应用，其特征在于，如下(b1)或(b2)：(b1)培育的分蘖角度改变的转基因植物；(b2)培育的分蘖角度增加或降低的转基因植物。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物可为禾本科植物。

技术总结
本发明属于基因工程领域，本发明公开了一个普通小麦分蘖角度控制基因TaTB1‑2‑A及其编码的蛋白。来自望水白TaTB1‑2‑A基因cDNA序列如SEQ ID NO：1所示，TaTB1‑2‑A基因编码氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。本发明TaTB1‑2‑A基因的高表达在小麦中具有明显增加分蘖角度的作用，因此可将本发明所述基因与植物中过表达启动子结合后导入合适的表达载体并转化植物宿主，进而改变植物分蘖角度，调控植物产量。

技术研发人员：王秀娥,徐涛,隋新莹,肖进,袁春霞,王宗宽,孙丽,王海燕
受保护的技术使用者：南京农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15