一种矮牵牛花的花色蛋白、编码基因及其应用

本发明涉及植物基因工程，更具体地，涉及一种矮牵牛花的花色蛋白、编码基因及其应用。

背景技术：

1、矮牵牛(petunia hybrida)属茄科，碧冬茄属，属于一二年生花卉，在家庭园艺和园林绿化中广泛应用，花有白粉、红、蓝、浅紫等色。矮牵牛的主要观赏点在于矮牵牛花艳丽的花色，因此对其花色进行改良具有重要意义。

2、矮牵牛的花色受到内在因素如遗传因素和外在因素如气候环境、人工管理等的共同影响，在多种影响因素中，遗传因素是决定矮牵牛花花色的关键因素之一。矮牵牛花的花色受到多个基因的调控。更多不同花色的矮牵牛植株可满足市场对于矮牵牛植株花色多样化的需求。又因为矮牵牛生长周期短，遗传背景清晰，可进行种子、扦插、嫁接等繁殖，可作为研究花卉基因功能与花发育分子机制的模式植物，挖掘参与矮牵牛花色形成的基因不仅可为牵牛花育种提供新的思路和方法，对于植物的观赏性状改良也有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种矮牵牛花的花色蛋白、编码基因及其应用。

2、本发明的第一个目的是提供一种矮牵牛花的花色蛋白。

3、本发明的第二个目的是提供一种矮牵牛花的花色蛋白的编码基因。

4、本发明的第三个目的是提供一种重组有矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体。

5、本发明的第四个目的是提供一种重组有矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体的重组细菌。

6、本发明的第五个目的是提供一种改变植物的花瓣颜色的方法。

7、为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的：

8、一种矮牵牛花的花色蛋白，其氨基酸序列如seq id no：2所示。

9、一种矮牵牛花的花色蛋白的编码基因，编码所述花色蛋白，其核苷酸序列如seqid no：1所示。

10、一种重组有所述矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体。

11、一种重组有所述矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体的重组细菌。

12、所述矮牵牛花的花色蛋白、矮牵牛花的花色蛋白的编码基因、矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体和含有矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的重组载体的重组细菌中的一种或几种在改变植物的花瓣颜色中的应用也应在本发明的保护范围之内。

13、优选地，所述的植物为矮牵牛。

14、优选地，所述重组载体为过表达载体或沉默载体。

15、更优选地，所述沉默载体为vigs载体。

16、最优选地，所述沉默载体为ptrv2载体。

17、优选地，所述改变植物的花瓣颜色为过表达所述矮牵牛花的花色蛋白和/或矮牵牛花的花色蛋白的编码基因，使植物的花瓣颜色变浅。

18、更优选地，所述改变植物的花瓣颜色为沉默和/或敲除所述矮牵牛花的花色蛋白和/或矮牵牛花的花色蛋白的编码基因，使植物的花瓣颜色变深。

19、一种改变植物的花瓣颜色的方法，所述方法为：提高矮牵牛花的所述花色蛋白表达量，植物的花瓣颜色变浅。

20、优选地，所述提高矮牵牛花的所述花色蛋白表达量的方法为：过表达所述矮牵牛花的花色蛋白的编码基因。

21、一种改变植物的花瓣颜色的方法，所述方法为：降低矮牵牛花的所述花色蛋白表达量，植物的花瓣颜色加深。

22、优选地，所述降低矮牵牛花的所述花色蛋白表达量的方法为：沉默和/或敲除所述矮牵牛花的花色蛋白的编码基因。

23、更优选地，所述降低矮牵牛花的所述花色蛋白表达量的方法为：沉默所述矮牵牛花的花色蛋白的编码基因。

24、优选地，所述改变植物的花瓣颜色的方法，包括以下步骤：

25、s1.构建包含核苷酸序列如seq id no：1所示的矮牵牛花的花色蛋白的编码基因的vigs载体；

26、s2.将s1所构建的vigs载体转化入农杆菌中，利用农杆菌介导法转入植物中，得到转化后植株；

27、s3.对步骤s2得到的转化后植株进行筛选，得到花色加深的基因沉默植株。

28、优选地，步骤s1的具体步骤为：将核苷酸序列如seq id no：1所示的矮牵牛花花色蛋白的编码基因连接到vigs载体上得到重组载体。

29、更优选地，步骤s1的具体步骤为：将核苷酸序列如seq id no：1所示的矮牵牛花花色蛋白的编码基因连接到ptrv2载体上得到重组载体。

30、优选地，步骤s2的具体步骤为：将重组载体转入大肠杆菌中进行扩增繁殖，得到阳性重组菌并提取重组质粒，转入农杆菌中，得到重组菌株，用重组菌株侵染矮牵牛植株的伤口，在恒温温室中进行培养。

31、更优选地，所述大肠杆菌为大肠杆菌菌株dh5α。

32、进一步更优选地，所述农杆菌为农杆菌菌株gv3101。

33、优选地，步骤s3的具体步骤为：利用qrt-pcr检测对步骤s2得到的转化后植株进行筛选，得到花色加深的基因沉默植株。

34、更优选地，利用核苷酸序列如seq id no：8～9所示的检测引物进行qrt-pcr检测对步骤s2得到的转化后植株进行筛选，得到花色加深的基因沉默植株。

35、进一步更优选地，利用核苷酸序列如seq id no：10～11所示的内参引物进行qrt-pcr检测对步骤s2得到的转化后植株进行筛选，得到花色加深的基因沉默植株。

36、优选地，所述改变植物的花瓣颜色的方法中，所述的植物为矮牵牛。

37、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

38、本发明提供的矮牵牛花花色调控基因phdc是一个新的花色调控基因，该基因可调控植物花瓣颜色的深浅，为花瓣颜色调控提供了新的基因资源；

39、本发明提供的矮牵牛花花色调控基因phdc沉默植株相较于正常植株，花色加深，可以应用于转基因改良植物花花色，提高植物的观赏性状。

40、本发明还提供了一种加深植物花瓣颜色的方法，所述方法为利用含有核苷酸序列如seq id no：1所示的phdc基因的cds编码序列的重组载体通过农杆菌介导沉默矮牵牛中的phdc基因，得到基因沉默植株。利用该方法处理的矮牵牛植株的花瓣颜色加深，可以改良矮牵牛花朵的花色，为矮牵牛花色育种提供新的基因资源和思路。

技术特征：

1.一种矮牵牛花的花色蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no：2所示。

2.一种矮牵牛花的花色蛋白的编码基因，其特征在于，编码权利要求1所述的花色蛋白。

3.一种重组有权利要求2所述编码基因的重组载体。

4.一种重组有权利要求3所述重组载体的重组细菌。

5.权利要求1所述花色蛋白、权利要求2所述编码基因、权利要求3所述重组载体和权利要求4所述重组细菌的一种或几种在改变植物的花瓣颜色中的应用。

6.权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物为矮牵牛。

7.一种改变植物的花瓣颜色的方法，其特征在于，提高权利要求1所述的花色蛋白的表达量，所述植物的花瓣颜色变浅。

8.一种改变植物的花瓣颜色的方法，其特征在于，降低权利要求1所述的花色蛋白的表达量，所述植物的花瓣颜色加深。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的筛选方法为利用核苷酸序列如seqid no：8～9所示的检测引物进行qrt-pcr检测。

技术总结
本发明公开了一种矮牵牛花的花色蛋白、编码基因及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明从矮牵牛中克隆了一个可能在花色调控中发挥重要调控作用的基因，其CDS编码序列如SEQ ID NO：1所示，表达蛋白如SEQ ID NO：2所示。本发明利用含有该牵牛花花色基因CDS编码序列的重组VIGS(virus induced gene silence)载体通过农杆菌介导法沉默矮牵牛中的该基因，得到基因沉默植株。得到的基因沉默植株相较于正常植株，花色加深，表明该基因在调控花色方面发挥了重要作用。本发明为改良植株花色，提高植株观赏性状，提供了新的基因资源。

技术研发人员：刘娟旭,余义勋,袁浚玮,曹嘉浩,邓文琪
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25