本项技术涉及基因工程领域,专注于小麦磷饥饿响应因子TaPHR1-like7及其编码基因。该因子能够响应小麦在磷饥饿条件下的生理变化,对于提高小麦磷利用效率和产量具有重要意义。
背景技术
小麦是世界上最重要的谷类作物之一,其占世界粮食总产量的三分之一。小麦的产量由单位面积穗数、每穗粒数和粒重三要素构成。因此,小麦的穗部性状直接决定了其产量,且每穗小穗数与每穗粒数密切相关。
MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,其具有多种生物学功能,参与调控植物生长发育、初生代谢及次生代谢。目前已在水稻、拟南芥和小麦中分别鉴定了155个、197个、393个MYB家族的转录因子。而MYB家族MYB-CC亚族PHR类蛋白是磷信号通路中重要的中心调控因子,其C端含有MYB结构域和CC结构域。其中,MYB结构域为DNA结合域,CC结构域有助于MYB结构域与顺式作用元件的准确结合。PHR1的N端含有DNA激活结构域。现有研究发现,PHR1以二聚体的形态结合在靶基因的P1BS顺式作用元件上,从而调控下游基因的表达。据报道,过表达TaPHR1可使小麦穗粒数增加从而增加产量;TaPHR3在水稻异位表达导致生物量、穗粒数和穗分支增加。
TaPHR1-like7是含有一个MYB结构域的转录因子,也是磷饥饿信号转导通路的核心调控因子,其能特异结合在保守DNA序列上激活磷饥饿诱导基因的表达。另外,TaPHR1-like7在植物根系和叶片等器官的生长、发育和氮代谢途径中发挥重要的调控作用,但其是否能够响应磷饥饿诱导、受哪种信号诱导却鲜为人知。发明人通过研究解析了TaPHR1-like7在氮素等营养代谢中的作用机制,同时发现TaPHR1-like7可以使小麦粒长变大,可为培育高效氮素利用及粒径较长大小麦品种提供重要基因资源机相关的种质资源。目前还未见到TaPHR1-like7在调高氮素利用及增加小麦粒长方面的相关报道。
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实现思路