本發明涉及植物基因工程,具體涉及一種小麥tawus-a基因在提高小麥幼胚再生效率中的應用。
背景技術:
1、小麥是最重要的糧食作物之一,廣泛種植于世界各地。近年來,隨著基因組測序技術的快速發展,大量小麥基因功能的研究工作需要快速開展,高效、穩定和規模化的遺傳轉化體系亟需建立。小麥高效再生是遺傳轉化的重要基礎,但由于小麥龐大的基因組和復雜的遺傳組成,以及小麥的植株再生存在組織特異性和基因型特異性,再生性狀遺傳機制的研究存在較多限制因素,導致小麥基因功能研究和遺傳育種改良仍嚴重落后于水稻和玉米等其它主糧作物。因此,需要挖掘小麥中的植株再生相關基因,應用于小麥再生效率和轉化效率提高,促進小麥功能基因組學和轉基因育種研究。
2、wox(wuschel-related?homeobox)轉錄因子與植物發育密切相關,包括植物胚胎發育和體胚發生、花和根發育、愈傷組織的形成和維持,以及干細胞維持等過程。目前在普通小麥基因組中鑒定到的tawox編碼基因有40多個,rna-seq數據顯示,不同tawox基因的表達有明顯的組織特異性,表明其可能在小麥發育的不同階段、不同器官中發揮不同的調控作用。小麥wox家族的功能多樣,但目前已驗證與小麥再生相關的只有tawox5基因。因此,從小麥wox家族中挖掘新的小麥再生相關基因,對于推動小麥基因功能研究和育種實際具有重要的意義。
技術實現思路
1、針對上述現有技術,本發明的目的是提供一種小麥tawus-a基因在提高小麥幼胚再生效率中的應用。本發明從小麥wox家族中發現了一個新的小麥再生相關基因tawus-a,過表達tawus-a基因能夠提高小麥幼胚的再生效率,促進小麥功能基因組學和轉基因育種研究。
2、為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
3、本發明的第一方面,提供小麥tawus-a基因在提高小麥幼胚再生效率中的應用;所述小麥tawus-a基因是如下i)或ii)或iii)所示的dna分子:
4、i)核苷酸序列是seq?id?no.1所示的dna分子;
5、ii)除i)以外的編碼seq?id?no.2所示氨基酸序列的dna分子;
6、iii)與i)或ii)限定的dna片段具有90%或90%以上同一性,且編碼的蛋白在功能上與seq?id?no.2所示的蛋白等價的dna分子。
7、這里使用的術語“同一性”指與天然核酸序列的序列相似性。同源性可以用計算機軟件進行評價,例如可采用blast算法測定(altschul?et?al.1990.journal?of?molecularbiology?215:403-410;karlin?and?altschul.1993.proceedings?of?the?nationalacademy?of?sciences?90:5873-5877)。
8、上述核酸分子中,所述90%或90%以上同源性可以為至少90%、92%、93%、95%、96%、98%或99%的同源性。
9、本發明的第二方面,提供小麥tawus-a蛋白在提高小麥幼胚再生效率中的應用。
10、上述應用中,所述小麥tawus-a蛋白為如下(a1)或(a2)所示的蛋白質:
11、(a1)由序列表中seq?id?no.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質;
12、(a2)在(a1)中所限定的蛋白質的n端和/或c端連接蛋白標簽后得到的融合蛋白。
13、本發明的第三方面,提供含有小麥tawus-a基因的重組表達載體或基因工程菌在提高小麥幼胚再生效率中的應用。
14、本發明的第四方面,提供一種提高小麥幼胚再生效率的方法,包括以下步驟:
15、將小麥tawus-a基因連入表達載體中,構建得到重組表達載體,將重組表達載體轉入農桿菌感受態細胞,獲得供轉化使用的農桿菌菌株;
16、利用農桿菌菌株侵染小麥幼胚,得到再生效率提高的小麥轉基因植株。
17、優選的,所述表達載體為pc186載體。
18、優選的,所述農桿菌感受態細胞為農桿菌eha105。
19、本發明的有益效果:
20、本發明從小麥wox家族中發現了一個新的小麥再生相關基因tawus-a,過表達tawus-a基因能夠提高小麥幼胚的再生效率,因此,過量表達該基因并應用于再生困難的骨干種質,對于提高小麥的遺傳轉化效率,進而提高小麥的產量和品質具有重要的經濟價值和社會效益。
1.小麥tawus-a基因在提高小麥幼胚再生效率中的應用;所述小麥tawus-a基因是如下i)或ii)或iii)所示的dna分子:
2.小麥tawus-a蛋白在提高小麥幼胚再生效率中的應用;所述小麥tawus-a蛋白為如下(a1)或(a2)所示的蛋白質:
3.含有小麥tawus-a基因的重組表達載體或基因工程菌在提高小麥幼胚再生效率中的應用。
4.一種提高小麥幼胚再生效率的方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述表達載體為pc186載體。
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述農桿菌感受態細胞為農桿菌eha105。