大豆硫氧还原蛋白基因GmTrx1及其应用

本发明属于基因工程，具体涉及一种大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1及其应用。

背景技术：

1、大豆（glycine max (linn.) merr.）是我国重要的油料、经济及饲料作物，在人们生活中占据重要角色。大豆株高是影响大豆产量的关键因素，它是一个受多基因控制的复杂数量性状。目前，针对我国大豆株高或株型功能基因挖掘与验证的研究报道较多，如dt1、dt2及gmcol1b等，这些基因的挖掘主要源于我国北方及黄淮海大豆种质资源及主要产区。然而，目前我国低纬热区大豆种质相对匮乏，对于大豆株高等产量相关性状遗传背景的表型精准评测、关键qtl挖掘及优异基因鉴定等研究还较为薄弱。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1及其应用。

2、本发明广泛收集国内、外热区大豆种质并完成海南引种实验，基于大豆株高表型及基因组深度重测序，结合转录组测序、基因单倍型分析及异源转基因拟南芥实验，初步证明大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1可正向调节大豆株高，并最终提高单株产量。本发明基于海南等我国热区的环境适应性，探究热区大豆株高是提高热区大豆产量的关键因素，可为今后培育热区适应性高产大豆种质提供重要的功能基因/优异等位变异资源，以保障我国大豆的高产、稳产。

3、具体的，本发明提供了一种大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1，所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1的序列含有：

4、1) seq id no .1所示的基因编码区序列，或

5、2) seq id no .2所示的基因启动子序列，或

6、3) 在seq id no .2所示的序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等或差异活性的由2)衍生的核苷酸序列。

7、本发明还提供了上述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1的载体，其出发载体为pcambia3301。

8、含有上述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1或上述载体的宿主细胞或工程菌均属于本发明的保护范围。

9、本发明还提供了上述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1在提升热区适应性大豆株高中的应用。

10、本发明还提供了上述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1在提高热区适应性大豆产量中的应用。

11、本发明还提供了一种能够提升株高的转基因植物的制备方法，在植物基因组中引入或过表达上述的大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1。

12、进一步的，采用农杆菌介导法，将上述的大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1转入植物中，筛选转基因植株。

13、进一步的，所述植物为拟南芥。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

15、gmtrx1是本发明鉴定并发现的具有影响热区大豆株高能力的功能新基因。研究发现，gmtrx1基因在高株高表型热带大豆中的表达显著高于低株高大豆；对该基因进行优异变异及单倍型分析，发现在基因启动子区存在1个显著的snp（c/t）变异，推测其影响基因的表达，基于这一变异位点可有效将大豆种质的株高进行高、低区分，该位点可进一步开发为功能分子标记，在今后对热区大豆株高性状筛选上具有重要的应用价值。

16、此外，本发明获得了转gmtrx1过表达拟南芥，通过对过表达株系和野生型拟南芥的株高、果荚长度及千粒重的比较，发现转基因株系各性状均显著高于野生型拟南芥，且植株千粒重提高了近2倍以上，结果表明gmtrx1的异源表达显著提高了拟南芥的株高表现，并且推测gmtrx1可同时通过增加有效果荚长度，进而增加单株粒数，最终提高单株产量。

技术特征：

1.一种大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1，其特征在于，所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1的序列含有：

2.含有权利要求1所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1的载体，其特征在于，其出发载体为pcambia3301。

3.含有权利要求1所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1或权利要求2所述载体的宿主细胞或工程菌。

4.权利要求1所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1在提升热区适应性大豆株高中的应用。

5.权利要求1所述大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1在提高热区适应性大豆产量中的应用。

6.一种能够提升株高的转基因植物的制备方法，其特征在于，在植物基因组中引入或过表达权利要求1所述的大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1。

7.如权利要求6的能够提升株高的转基因植物的制备方法，其特征在于，采用农杆菌介导法，将权利要求1所述的大豆硫氧还原蛋白基因gmtrx1转入植物中，筛选转基因植株。

8.如权利要求6的能够提升株高的转基因植物的制备方法，其特征在于，所述植物为拟南芥。

技术总结
本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及了一种大豆硫氧还原蛋白基因GmTrx1及其应用，其中，大豆硫氧还原蛋白基因GmTrx1，的序列含有：1)SEQ ID NO.1所示的基因编码区序列，或2）SEQ ID NO.2所示的基因启动子序列，或3)在SEQ ID NO.2所示的序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等或差异活性的由2)衍生的核苷酸序列。本发明还提供了含上述基因GmTrx1的载体及含载体的宿主细胞或工程菌。该大豆硫氧还原蛋白基因GmTrx1在提升热区适应性大豆株高及大豆产量方面具有重要应用，可有效将大豆种质的株高进行高、低区分，该位点可进一步开发为功能分子标记，在今后对热区大豆株高性状筛选上具有重要的应用价值。

技术研发人员：李海燕,井妍,牟可欣,隋翔鹏,周永刚,张文萍,高红桃
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15