标记基因PtAP2R1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及标记基因 ptap2r1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用。

背景技术：

1、油松（pinus tabuliformis carriere)属松科松属针叶常绿乔木，具有耐寒、耐干旱、贫瘠等特点，是我国北方广大地区的重要造林树种。油松种子萌发后需要经历营养生长阶段（vegetative stage）和生殖生长阶段（reproductive stage），其中，营养生长阶段是指植物从种子萌发、幼苗生长到生殖前的生长过程。在林业生产实践中，营养生长阶段的枝条再生能力强，更适合选作无性繁殖材料，用于扦插、嫁接、组培等。树木进入生殖生长后，树木的生长、干性、木材等性状的优劣才会逐渐显现，因此，油松优良林分、种质资源的选取，子代林的测定等多选用生殖生长期的树木。然而，长期以来确定油松营养生长阶段和生殖生长阶段以及营养生长向生殖生长转变的时间存在诸多困难，一直无法活体鉴定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供标记基因 ptap2r1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用，本发明提供的标记基因 ptap2r1可用于鉴别油松植株或枝条所处的生长发育阶段，为林业生产和林木管理提供指导。

2、本发明提供了标记基因 ptap2r1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用，所述标记基因 ptap2r1编码的氨基酸序列如seq id no.1所示。

3、优选的，所述鉴别的方法包括：

4、（1）选择与待测样本在同一地理环境下生长的不同树龄的油松组织材料作为参考样本集；所述参考样本集中的油松组织材料包括营养生长阶段的油松组织材料和生殖生长阶段的油松组织材料；

5、检测所述参考样本集和所述待测样本中所述标记基因 ptap2r1的表达量；

6、（2）以树龄进行排序，选择所述参考样本集中所述标记基因 ptap2r1的表达量首次显著降低的油松组织材料作为对照样本；所述显著降低为标记基因 ptap2r1的表达量小于所述参考样本集中前一树龄参考样本中标记基因 ptap2r1的表达量的1/2；

7、（3）对比所述待测样本和所述对照样本中标记基因 ptap2r1的表达量，鉴别所述待测样本所处的生长发育阶段；

8、所述鉴别的标准为：若待测样本中标记基因 ptap2r1的表达量小于所述对照样本中标记基因 ptap2r1表达量的1/2，则判定待测样本处于生殖生长阶段；若待测样本中标记基因 ptap2r1的表达量等于或大于所述对照样本中标记基因 ptap2r1表达量的1/2，则判定待测样本处于营养生长阶段。

9、优选的，所述油松组织材料包括形成层、嫩芽、枝条和叶片中的一种或多种。

10、优选的，所述油松组织材料包括维管形成层。

11、优选的，检测所述参考样本集和所述待测样本中所述标记基因 ptap2r1的表达量的方法包括：利用上游引物和下游引物扩增所述标记基因 ptap2r1；所述上游引物的核苷酸序列如seq id no.3所示，所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

12、优选的，所述对照样本包括4年生油松组织材料。

13、优选的，所述参考样本集包括2年~150年生油松组织材料。

14、优选的，所述参考样本集包括2年~123年生油松组织材料。

15、优选的，所述营养生长阶段的油松组织材料包括2年~6年生油松组织材料；所述生殖生长阶段的油松组织材料包括7年~123年生油松组织材料。

16、优选的，所述营养生长阶段的油松组织材料包括2年~4年生油松组织材料；所述生殖生长阶段的油松组织材料包括7~55年生油松组织材料。

17、本发明提供了标记基因 ptap2r1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用，所述标记基因 ptap2r1编码的氨基酸序列如seq id no.1所示。本发明所述标记基因 ptap2r1在油松营养生长阶段大量表达，在油松生殖生长阶段中微量表达，之后持续低水平表达，其表达量在油松营养生长阶段和生殖生长阶段表现出极显著差异，根据标记基因 ptap2r1的表达量可以鉴别油松所处的生长发育阶段。进一步的，本发明通过对比油松待测样本中标记基因 ptap2r1的表达量和已知生长阶段油松样本中标记基因 ptap2r1的表达量，可以高效、精准地鉴别油松植株甚至所选枝条所处的生长发育阶段（营养生长和生殖生长），为林业生产和林木管理提供指导。

技术特征：

1.标记基因ptap2r1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用，所述标记基因ptap2r1编码的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述鉴别的方法包括：

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述油松组织材料包括形成层、嫩芽、枝条和叶片中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述油松组织材料包括维管形成层。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，检测所述参考样本集和所述待测样本中所述标记基因ptap2r1的表达量的方法包括：利用上游引物和下游引物扩增所述标记基因ptap2r1；所述上游引物的核苷酸序列如seq id no.3所示，所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述对照样本包括4年生油松组织材料。

7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述参考样本集包括2年~150年生油松组织材料。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述参考样本集包括2年~123年生油松组织材料。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述营养生长阶段的油松组织材料包括2年~6年生油松组织材料；所述生殖生长阶段的油松组织材料包括7年~123年生油松组织材料。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述营养生长阶段的油松组织材料包括2年~4年生油松组织材料；所述生殖生长阶段的油松组织材料包括7~55年生油松组织材料。

技术总结
本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及标记基因PtAP2R1在鉴别油松营养生长阶段和生殖生长阶段中的应用。本发明所述标记基因PtAP2R1在油松营养生长阶段大量表达，在油松生殖生长阶段中微量表达，之后持续低水平表达，其表达量在油松营养生长阶段和生殖生长阶段表现出极显著差异，根据标记基因PtAP2R1的表达量可以鉴别油松所处的生长发育阶段。进一步的，本发明通过对比油松待测样本中标记基因PtAP2R1的表达量和已知生长阶段油松样本中标记基因PtAP2R1的表达量，可以高效、精准地鉴别油松植株甚至所选枝条所处的生长发育阶段（营养生长和生殖生长），为林业生产和林木管理提供指导。

技术研发人员：林金星,张莹莹,张曦,张贵芳,胡洪飞,胡子建,沈微微,崔亚宁
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/20