国兰开花调控基因CsSOC1编码序列及其应用

本发明涉及植物基因工程，具体涉及一个国兰开花调控基因编码序列及其应用。

背景技术：

1、mads-box基因soc1在植物生长发育中具有保守且重要的调控作用。soc1基因的表达受多种内源和外源信号的调控，其中包括光周期、温度、激素信号等。在植物成花转变过程中，soc1基因与ft、lfy等多个基因相互作用，形成成花发育的调控中枢。此外，soc1基因的调控过程涉及多种信号途径的互相作用。光周期信号途径、vernalization途径等信号途径都通过影响soc1基因的表达而发挥作用。因此，对soc1基因的研究与育种应用，如通过基因编辑等技术手段，可以实现对植物开花时间和花型的调控，为提高农作物产量、调整植物生长周期、优化花卉良种等提供了重要手段。

2、国兰是我国传统十大名花之一，在国内外市场广受欢迎。对国兰开花时间的精准控制是促进产业发展的关键因素。深入了解soc1基因在国兰成花转变和花器官发育中的调控作用，可为今后利用基因编辑扥技术手段进行分子育种、开花性状改良提供重要基因资源，同时为实现植物的高效生长、快速成花提供有力的技术指导。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：克服传统杂交育种存在的周期长、性状难以预期等问题，本发明通过运用分子生物学手段，挖掘可运用于植物开花性状改良的基因资源，实现国兰开花的性状改良。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供一个国兰开花调控基因——soc1，它是从国兰典型代表，墨兰(cymbidiumsinense)品种‘小香’的花芽cdna中分离得到，其核苷酸序列由537个碱基组成，如seq id no:1所示，并命名为cssoc1。

3、本发明的第二个目的是提供编码上述国兰开花调控基因编码的蛋白，由178个氨基酸残基组成，如seq id no:2所示，为了实现上述发明目的，本发明还提供了包含所述国兰开花调控基因的表达载体、转基因细胞、宿主菌和转基因材料。

4、本发明的第三个目的是提供一种含有cssoc1基因的重组植物表达载体。

5、所述的表达载体为任意一种可用于农杆菌转化植物的双元载体或可用于植物微弹攻击的载体，如pcambia系列载体、pbi系列载体、pbin系列载体或gatewaytm系列载体，本发明使用的是高表达载体pbi121质粒。

6、本发明的第四个目的是提供了包含所述国兰开花调控基因cssoc1基因转基因细胞、宿主菌和转基因材料，例如农杆菌。

7、本发明的第五个目的是提供cssoc1基因、及其编码的蛋白质、含有cssoc1基因的重组植物表达载体或上述转化菌在调节植物开花时间、莲座叶数中的应用。

8、优选，是超表达cssoc1基因在造成植物分枝减少、有限花序、植株矮小和/或提前开花中的应用。

9、优选，所述的应用是将所述的cssoc1基因导入植物细胞、组织或器官，再将被转化的植物细胞、组织或器官培育成植株，使所述的cssoc1基因在植物中表达。进一步优选，所述cssoc1是通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官的。

10、优选，所述的植物是拟南芥。

11、本发明通过基因工程技术发现，所述国兰花器官发育调控基因在拟南芥中过量表达，能改变植物开花性状，造成提前开花，因此，可将该基因及其编码的蛋白用于开花时间等开花性状调控途径的研究，以及植物开花性状的改良。

12、相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

13、本发明从国兰的墨兰品种‘小香’的花芽cdna中分离得到花发育关键基因soc1，并命名为cssoc1。时空表达模式分析发现，cssoc1在墨兰花中的表达最高；在墨兰不同花发育阶段中，cssoc1的表达趋势为在花芽开始分化阶段mrna积累迅速增加，之后逐渐下降。在拟南芥中异源表达cssoc1后，发现拟南芥出现提前开花的表型。本发明国兰开花调控基因可用于兰科植物花器官发育分子机制的研究，以及植物开花性状的改良。

技术特征：

1.国兰开花调控蛋白cssoc1，其特征在于，氨基酸序列如seq id no:2所示。

2.一种编码国兰开花调控蛋白cssoc1的cssoc1基因。

3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述的基因核苷酸序列如seq id no:1所示。

4.一种含有权利要求2或3所述的cssoc1基因的重组植物表达载体。

5.包含权利要求2或3所述的cssoc1基因的转基因细胞、宿主菌或转基因材料。

6.权利要求2或3所述的cssoc1基因、及其编码的蛋白质、含有cssoc1基因的重组植物表达载体或权利要求5所述的转基因细胞、宿主菌或转基因材料在调节植物开花时间、莲座叶数中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，是超表达cssoc1基因在造成植物分枝减少、有限花序、植株矮小和/或提前开花中的应用。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的应用是将所述的cssoc1基因导入植物细胞、组织或器官，再将被转化的植物细胞、组织或器官培育成植株，使所述的cssoc1基因在植物中表达。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述cssoc1是通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官的。

10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的植物是拟南芥。

技术总结
本发明公开了国兰开花调控基因CsSOC1编码序列及其应用。国兰开花调控基因CsSOC1的核苷酸如SEQ ID NO.1所示。本发明从国兰的墨兰品种‘小香’的花芽cDNA中分离得到花发育关键基因SOC1，并命名为CsSOC1。时空表达模式分析发现，CsSOC1在墨兰花中的表达最高；在墨兰不同花发育阶段中，CsSOC1的表达趋势为在花芽开始分化阶段mRNA积累迅速增加，之后逐渐下降。在拟南芥中异源表达CsSOC1后，发现拟南芥出现提前开花的表型。本发明国兰开花调控基因可用于兰科植物花器官发育分子机制的研究，以及植物开花性状的改良。

技术研发人员：杨凤玺,陆楚桥,魏永路,高洁,谢琦,李杰,金建鹏,朱根发
受保护的技术使用者：广东省农业科学院环境园艺研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14