LaCOMT1蛋白及其编码基因在白羽扇豆响应低磷环境下排根形成中的应用
本发明公开LaCOMT1蛋白及其编码基因在白羽扇豆响应低磷环境下排根形成中的应用。本发明研究了白羽扇豆在低磷环境下排根形成的通路，发现褪黑素通路参与白羽扇豆在低磷环境下的排根形成，且鉴定了褪黑素通路中的LaCOMT1基因为低磷环境下白羽扇豆排根形成的关键调控基因。本发明人经进一步研究发现，褪黑素通路中关键调控基因LaCOMT1的甲基化升高，会引起基因表达的升高并促进低磷环境下根部褪黑素含量的积累，从而促进排根形成。本发明为白羽扇豆的低磷环境下排根形成提供了宝贵的基因资源。
发明专利
CN202410673942.X
2024-05-27
CN118440981A
2024-08-05
C12N15/82(2006.01)
福建农林大学
李幸;许卫锋;张仟;杨金勇
350002 福建省福州市仓山区上下店路15号
北京正元瑞驰知识产权代理事务所(普通合伙)
吴琼
福建;35
1.调控LaCOMT1蛋白或其编码基因或所述基因甲基化修饰的物质在调控白羽扇豆响应低磷环境下排根形成中的应用，其特征在于，所述蛋白选自以下任一项所示的蛋白质： (1)具有SEQ ID No.2氨基酸序列的蛋白质； (2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质； (3)与SEQ ID No.2具有80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质； (4)在(1)-(3)中任一项所述蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。 2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控LaCOMT1蛋白或其编码基因或所述基因甲基化修饰的物质包括能够增加LaCOMT1蛋白的量，或促进LaCOMT1基因的表达，或促进LaCOMT1基因甲基化修饰的物质，从而促进白羽扇豆在低磷环境下排根形成； 优选地，所述物质包括： (a)表达权利要求1中的所述蛋白的核酸分子； (b)含有(a)所述核酸分子的表达盒； (c)含有(a)所述核酸分子的重组载体、或含有(b)所述表达盒的重组载体； (d)含有(a)所述核酸分子的重组微生物、或含有(b)所述表达盒的重组微生物、或含有(c)所述重组载体的重组微生物； (e)含有(a)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有(b)所述表达盒的转基因植物细胞系； (f)含有(a)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有(b)所述表达盒的转基因植物组织； (g)含有(a)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有(b)所述表达盒的转基因植物器官。 3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控LaCOMT1蛋白或其编码基因或所述基因甲基化修饰的物质包括能够抑制LaCOMT1蛋白的量，或抑制LaCOMT1基因的表达，或抑制LaCOMT1基因甲基化修饰的物质，从而抑制白羽扇豆在低磷环境下排根形成； 优选地，所述物质包括： (a’)抑制或降低或沉默权利要求1中的所述蛋白编码基因表达的核酸分子； (b’)含有(a’)所述核酸分子的表达盒； (c’)含有(a’)所述核酸分子的重组载体、或含有(b’)所述表达盒的重组载体； (d’)含有(a’)所述核酸分子的重组微生物、或含有(b’)所述表达盒的重组微生物、或含有所述重组载体的重组微生物； (e’)含有(a’)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有(b’)所述表达盒的转基因植物细胞系； (f’)含有(a’)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有(b’)所述表达盒的转基因植物组织； (g’)含有(a’)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有(b’)所述表达盒的转基因植物器官。 4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述LaCOMT1基因具有SEQ IDNO.1所示的编码序列。 5.一种调控白羽扇豆响应低磷环境下排根形成的方法，其特征在于，包括调节LaCOMT1基因的表达、调节LaCOMT1基因甲基化修饰水平或调节LaCOMT1蛋白的量的步骤。 6.根据权利要求5所述的调控白羽扇豆响应低磷环境下排根形成的方法，其特征在于，所述调控包括促进白羽扇豆响应低磷环境下排根形成，或抑制白羽扇豆响应低磷环境下排根形成。 7.根据权利要求5所述的调控白羽扇豆响应低磷环境下排根形成的方法，其特征在于，使LaCOMT1基因过表达，或提高LaCOMT1基因甲基化修饰水平，或增加LaCOMT1蛋白的量，以促进白羽扇豆在低磷环境下排根的形成；或者 通过抑制LaCOMT1基因表达，或降低LaCOMT1基因甲基化修饰水平，或降低LaCOMT1蛋白的量，以抑制白羽扇豆在低磷环境下排根的形成。 8.一种制备转基因白羽扇豆的方法，其特征在于，其包括以下步骤： 1)构建LaCOMT1基因过表达或沉默的重组表达载体； 2)将所述重组表达载体转化至白羽扇豆，获得转基因白羽扇豆，所述转基因白羽扇豆在低磷环境下排根的形成被促进或抑制。 9.根据权利要求8所述的制备转基因白羽扇豆的方法，其特征在于，LaCOMT1基因过表达重组表达载体具有SEQ ID NO.3所示的编码序列，LaCOMT1基因沉默重组表达载体具有SEQ ID NO.4所示的编码序列。 10.一种转基因白羽扇豆，其特征在于，其由权利要求8或9所述的方法制备得到。