调控牡丹根发育的蛋白psu.G.00031714及其编码基因与应用

本发明涉及生物，特别地涉及调控牡丹根发育的蛋白psu.g.00031714及其编码基因与应用。

背景技术：

1、牡丹(paeonia suffruticosaandr.)为多年生落叶灌木，属于芍药科芍药属，有“花开富贵”、“国色天香”等诸多美誉。牡丹品种繁多，具有极高的观赏价值，同时也拥有着丰富的种质资源和生态利用价值。除上述观赏等用途以外，在资源利用和生产方面，对于牡丹植株各部分的成分提取利用研究也十分丰富。例如，牡丹花中富含芳香醇、多酚等多种抗氧化活性物质，是制作化妆品、护肤品的良好原料；牡丹籽油含有丰富的不饱和脂肪酸，如亚麻酸、亚油酸、油酸等，有很高的食品保健价值，且牡丹籽榨油后剩余的籽粕中含有丰富的单萜苷、低聚芪等活性物质，可以应用到动物饲料中替代抗生素作用，有利于绿色农业的发展。

2、牡丹根的药用价值更是不容小觑。牡丹有着肥厚健壮的肉质根，其主根及侧根的根皮经过剥离、干燥或炒制等处理步骤后，便是丹皮，一味丹皮作为传统的中药材，应用甚广，可见于“六味地黄丸”，“桂枝茯苓胶囊”等诸多药品，有重要的中医药利用价值。

3、牡丹根皮中主要的药用成分是丹皮酚等酚酸类成分，以及芍药苷等糖苷类成分，这些活性成分可有抗凝血、降压、抗炎等功能。近年来药理学证明，丹皮酚还有抗动脉粥样硬化、抗溃疡、改善酒精性肝炎、保护急性肝中毒等功效。近年来牡丹皮的化学组成得到了深入细致的研究，最受关注的除丹皮酚和芍药苷等成分外，还有包括单萜、苯乙酰类、没食子葡萄糖类和类黄酮类等在内的多种化学物质。通过对于牡丹根当中所含活性物质的利用研究，可对于牡丹资源进一步开发利用。

4、近年来牡丹研究领域，在栽培选育方面，多为聚焦了牡丹扦插、种子萌发、以及组织培育增殖体系等方面；在机理研究方面，对于探究牡丹花瓣花色变化、牡丹种子产量品质相关基因，以及牡丹品种的遗传多态性分析等研究较为多见。牡丹根的药用成分功能研究领域也有较多成果，对于牡丹根的研究一直都是牡丹研究当中十分重要且不可替代的一部分。然而目前牡丹根的研究还不够深入，对于药用成分合成途径及分子水平上发育机制的研究依然匮乏，是牡丹研究的一大空白领域。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了调控牡丹根发育的蛋白psu.g.00031714及其编码基因与应用。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示。

4、本发明还提供了所述蛋白的编码基因，所述编码基因的核苷酸序列如seq id no:1所示。

5、将该基因命名为psu.g.00031714，将其编码的蛋白命名为psu.g.00031714。具体信息如下：psu.g.00031714基因序列如序列表中序列1所示，序列1含有831个核苷酸，其编码序列表中序列2所示的蛋白，序列2由276个氨基酸组成。

6、含有所述编码基因的表达盒、重组表达载体或重组菌也属于本发明的保护范围。

7、本发明还提供了一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：将所述的编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物主根长度增加和/或侧根分支数增多和/或侧根长度增加。

8、所述编码基因是通过重组表达载体导入的，所述重组表达载体是将所述编码基因插入出发载体super1300-mcherry的多克隆位点得到的。

9、所述植物为拟南芥(arabidopsis thaliana columbia(col-0))。

10、扩增所述编码基因全长的引物对也属于本发明的保护范围，所述引物对中，一条引物序列如序列表中序列3所示，另一条引物序列如序列表中序列4所示。

11、所述蛋白在调控植物根发育中的应用也属于本发明的保护范围。

12、所述编码基因在调控植物根发育中的应用也属于本发明的保护范围。

13、所述植物为拟南芥(arabidopsis thaliana columbia(col-0))。

14、本发明探究了生长素调控牡丹根发育和代谢的影响，并挖掘出调控根发育的蛋白psu.g.00031714及其编码基因，扩展了牡丹根研究的领域，为提升牡丹根品质和产量的分子育种提供了基因资源。根据功能验证结果，移栽到相同ms培养基平板中生长5天后，psu.g.00031714过表达拟南芥植株的主根长度显著大于野生型拟南芥植株，并且侧根分生的数量以及侧根长度均极显著大于野生型拟南芥植株。

技术特征：

1.一种蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示。

2.权利要求1所述蛋白的编码基因，其特征在于：所述编码基因的核苷酸序列如seq idno:1所示。

3.含有权利要求2所述编码基因的表达盒、重组表达载体或重组菌。

4.一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：将权利要求2所述的编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物主根长度增加和/或侧根分支数增多和/或侧根长度增加。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述编码基因是通过重组表达载体导入的，所述重组表达载体是将所述编码基因插入出发载体super1300-mcherry的多克隆位点得到的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述植物为拟南芥(arabidopsisthaliana columbia(col-0))。

7.扩增权利要求2所述编码基因全长的引物对，所述引物对中，一条引物序列如序列表中序列3所示，另一条引物序列如序列表中序列4所示。

8.权利要求1所述的蛋白在调控植物根发育中的应用。

9.权利要求2所述编码基因在调控植物根发育中的应用。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于：所述植物为拟南芥(arabidopsisthaliana columbia(col-0))。

技术总结
本发明公开了调控牡丹根发育的蛋白psu.G.00031714及其编码基因与应用。所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。所述蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明还提供了一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：将所述编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物侧根分支数增多和/或侧根长度增加。根据功能验证结果，移栽到相同MS培养基平板中生长5天后，psu.G.00031714过表达拟南芥植株的主根长度显著大于野生型拟南芥植株，并且侧根分生的数量以及侧根长度均极显著大于野生型拟南芥植株。

技术研发人员：李旸,刘政安,王希萌,彭丽平,舒庆艳
受保护的技术使用者：中国科学院植物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23