Mao1基因在调控大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率中的应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其是涉及一种Mao1基因在调控大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率中的应用。

背景技术

几乎所有植物表面都被覆有表皮毛，表皮毛是植物与环境接触的最外层，是植物的第一层保护组织。以往的研究表明植物表皮毛具有保护植物免受部分病虫害侵染，免受部分草食动物采食，抵御紫外线、干旱胁迫、激活植物免疫反应等多重功能。研究植物表皮毛生长调控的分子机制，有助于农业生产应用。大豆表皮毛是生长在一个短基细胞上的单细胞，大豆的根、茎、叶等主要器官都被表皮毛覆盖。根据大豆表皮毛与叶片之间夹角的角度，大豆表皮毛形态可以大致分为立毛与倒毛两种。立毛大豆既表皮毛与叶片夹角大于45°，倒毛大豆既表皮毛紧贴叶片表面。目前调控大豆表皮毛形态的基因尚未被发掘。不同形态表皮毛的大豆在农业生产中的应用也未见报道。根据目前美国大豆种质资源表皮毛形态调查，大约60％以上的大豆为立毛，但在几十年前大多数大豆表皮毛形态为倒毛。说明目前立毛大豆可能对环境适应性更高，具有更强的抗逆能力，对于农业生产更有优势。我国大豆大概有30％为立毛，而这一比例在南方地区更低。那么解析大豆表皮毛形态调控的分子机制有助于我国大豆的抗逆高产应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种Mao1基因在调控大豆表皮形态中的应用。

本发明的第二目的在于提供一种Mao1基因在调控大豆抗逆水平中的应用。

本发明的第三目的在于提供一种Mao1基因在调控大豆光合速率中的应用。

本发明的第四目的在于提供上述Mao1基因的生物材料。

本发明的第五目的在于提供一种大豆性状相关的标志物。

本发明的第六目的在于提供一种用于检测大豆性状的试剂盒。

本发明的第七目的在于提供一种调控大豆性状的方法。

第一方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆表皮形态中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

第二方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆抗逆水平中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

第三方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆光合速率中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

第四方面，本发明提供了一种生物材料，选自如下(n1)～(n4)中的一种或多种：

(n1)含有所述Mao1基因的表达盒；

(n2)含有所述Mao1基因的载体，或含有(n1)所述表达盒的载体；

(n3)含有所述Mao1基因的重组微生物，含有(n1)所述表达盒的重组微生物，或含有(n2)所述载体的重组微生物；

(n4)含有所述Mao1基因的细胞系，含有(n1)所述表达盒的细胞系，或含有(n2)所述载体的细胞系。

第五方面，本发明提供了一种大豆性状相关的标志物，所述标志物选自(a1)：所述的Mao1基因；

(a2)含有所述Mao1基因的融合基因；

(a3)：(a1)或(a2)转录的RNA；

(a4)：(a1)～(a3)中任一项表达的蛋白；

所述性状包括大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率中的至少一种。

第六方面，本发明提供了一种用于检测大豆性状的试剂盒，所述试剂盒用于检测所述的标志物；

优选地，所述试剂盒包含用于扩增Mao1基因的引物对，所述引物对具有如SEQ IDNO.11所示序列和具有如SEQ ID NO.12所示序列。

第七方面，本发明提供了一种调控大豆性状的方法，所述方法包括：过表达或抑制表达所述的Mao1基因；

所述性状包括大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率中的至少一种。

作为进一步技术方案，过表达Mao1基因，大豆表皮毛形态为立毛；

抑制表达Mao1基因，大豆表皮毛形态为倒毛。

作为进一步技术方案，过表达Mao1基因，大豆抗逆水平提高；

抑制表达Mao1基因，大豆抗逆水平降低。

作为进一步技术方案，过表达Mao1基因，大豆光合速率提高；

抑制表达Mao1基因，大豆光合速率降低。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列，经发明人研究发现，Mao1基因高表达能够将大豆表皮形态由倒毛变为立毛，提高大豆抗逆相关基因的表达，提高大豆叶片光合速率，因此，本发明提供的Mao1基因能够用于大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率的调控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为Mao1基因克隆所用亲本表皮毛形态；(A)冀豆17叶片正面表皮毛形态；(B)冀豆17叶片反面表皮毛形态；(C)冀豆17叶片侧面表皮毛形态；(D)齐黄34叶片正面表皮毛形态；(E)齐黄34叶片反面表皮毛形态；(F)齐黄34叶片侧面表皮毛形态；

图2为表皮毛形态调控位点QTL；

图3为表皮毛形态调控位点精细定位；chr.13：十三号染色体；CEN：着丝粒；QH34：齐黄34基因型；JD17：冀豆17基因型；Het：杂合基因型；appressed：倒毛表型；erect：立毛表型；

图4为Mao1的不同组织相对表达水平；

图5为Mao1超表达植株表皮毛形态；(A)冀豆17叶片正面表皮毛形态；(B)冀豆17叶片侧面表皮毛形态；(C)Mao1超表达植株(Mao1-OE#1)叶片正面表皮毛形态；(D)Mao1超表达植株(Mao1-OE#1)叶片侧面表皮毛形态；

图6为Mao1超表达植株与JD17差异基因GO富集分析；

图7为Mao1超表达植株(Mao1-OE#1)与冀豆17光合速率比较；

图8为超表达载体图谱。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

第一方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆表皮形态中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

第二方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆抗逆水平中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

第三方面，本发明提供了一种Mao1基因在调控大豆光合速率中的应用；

所述Mao1基因的开放阅读框具有如SEQ ID NO.1所示序列。

SEQ ID NO.1所示序列如下：

ATGGCATCAAGCAACAACAACATTCAGGCAATACCTCGCAGCCGAAAACATCAAAACTCAGCCGTGACGATCGCCCTTGGCCGCAGGAGGGGGACCCACAAGAAACACTCTGGTGGTGGTGATGGCAATTGCAGTTCCCCAGTTGTGAATTCTTGGGAAGGTGGTTCCAAGAAAAGTGAGGTTTCTGCGAGGAAGCTCGCTGCTGGGTTGTGGCAGATGCAGTATATTCAAGTCTCAAGGGATCATCATGCTGCTGCTTTTGGACGCAGCTCCTTTCCTTCCTCCATGTCCCAGCTGGCTAATGGAAATGCAAAGATCAGGTTTCCCCATTATGACAAACCTGGTGAAAAGTTTCAAGAGACCAAGGATCAGCTAAAGAGGCCAATAACCATCTTGCGTTCAAGAAACGGACTTCGATCTGAGCTTGAATCTTCTATGCCACATCTCAATGGTTCAAAAGAAATGGCCACAGAATGGAGCCCTACTCTCAATGAAGCATCCAATGAGTTCATCATGATCCATAGCAGGAAGCTTCTCGAAGACAAAAAATTAGTAGGTGACCATAACTCTGTTGTCTCCACTTTGCTAGAAGAACTCCTTCAAGCTCAAAGATCCATCAATAAACTCAAAGCAGAGCAAAAGACCATCCAGAAAAACGTTGAACATTTTTTGCAGAATCTCAAAGATGACAAAATCTTTTTGAAGAGCAAGGAACACCACAAGATTAAAGCAACAATAGGTGAATTAAAGGGTAAGTTGGAAAGGGAAAGAAGAAGTAGAGAGAGGATGGAGTTACTTAACACCAAATTGGTGCATGAACTAGCTGAAGCCAACTTATTAAGGAAGCAGTTTATGACAAACTGCGAGAAAGAGAAGAAAGAGAGAGAACTAATGGAGGAAATGTGCGAAGAACTAGCCATGCAAATAGGAGAAGACAAGGCTAAGCTTACAGTAATACTAAGTGAGTCCAAGAGAATTTGCGAGGAAGTGGAAGAAGAGAGGAACATGATGCAAATGGCTGAACTTTGGCGCGAAGAACGCGTGCAAATGAAGCTTGTTGATGCACAATTTGTTCTTGAAGACAAGTATAACCGGTTGGTGCAACTTGCTGCTTCTCTTGAAAGGTTCTTGATATCAAGGGGTGCTGAACTTGACACTACGGAACTAGAGGATGCTGAGTTGATCAAACAAGAAGTTGAATCATTGAATATTCAACGTGTTATGGAGCTTTCTTTTGATGTCTAA(SEQ ID NO.1)。

Mao1基因的蛋白序列如SEQ ID NO.2所示：

MASSNNNIQAIPRSRKHQNSAVTIALGRRRGTHKKHSGGGDGNCSSPVVNSWEGGSKKSEVSARKLAAGLWQMQYIQVSRDHHAAAFGRSSFPSSMSQLANGNAKIRFPHYDKPGEKFQETKDQLKRPITILRSRNGLRSELESSMPHLNGSKEMATEWSPTLNEASNEFIMIHSRKLLEDKKLVGDHNSVVSTLLEELLQAQRSINKLKAEQKTIQKNVEHFLQNLKDDKIFLKSKEHHKIKATIGELKGKLERERRSRERMELLNTKLVHELAEANLLRKQFMTNCEKEKKERELMEEMCEELAMQIGEDKAKLTVILSESKRICEEVEEERNMMQMAELWREERVQMKLVDAQFVLEDKYNRLVQLAASLERFLISRGAELDTTELEDAELIKQEVESLNIQRVMELSFDV(SEQ ID NO.2)。

经发明人研究发现，Mao1基因高表达能够将大豆表皮形态由倒毛变为立毛，提高大豆抗逆相关基因的表达，提高大豆叶片光合速率，因此，本发明提供的Mao1基因能够用于大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率的调控。

第四方面，本发明提供了一种生物材料，所述生物材料含有上述Mao1基因，所述生物材料包括但不限于表达盒、载体、重组微生物和细胞系。所述“表达盒”指的是含有目标基因和用于调控目标基因的元件的核酸构建体。所述“载体”指的是能够实现目标基因复制和/或表达，以及将目标基因导入原核或者真核细胞的物质，所述载体包括但不限于为质粒、噬菌体、病毒基因组或者病毒等。所述“重组微生物”指的是经过操作后，与所述微生物的野生型呈现出的基因型或者表型不相同的微生物。

具体的，选自如下：(n1)含有所述Mao1基因的表达盒；(n2)含有所述Mao1基因的载体，或含有(n1)所述表达盒的载体；(n3)含有所述Mao1基因的重组微生物，含有(n1)所述表达盒的重组微生物，或含有(n2)所述载体的重组微生物；(n4)含有所述Mao1基因的细胞系，含有(n1)所述表达盒的细胞系，或含有(n2)所述载体的细胞系。

第五方面，本发明提供了一种大豆性状相关的标志物，所述标志物选自(a1)：所述的Mao1基因；(a2)含有所述Mao1基因的融合基因；(a3)：(a1)或(a2)转录的RNA；(a4)：(a1)～(a3)中任一项表达的蛋白；所述性状包括大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率中的至少一种。

由上述可知，所述Mao1基因和大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率相关，因此可以以Mao1基因作为标志物表征大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率。所述“含有所述Mao1基因的融合基因”指的是除去所述Mao1基因，融合基因中还可以含有其他功能单元，包括但不限于作为标记的基因部分，例如荧光蛋白基因或者筛选标记基因；或者编码其他性状标志物的基因部分；也可以是调控基因表达量的元件，比如启动子或者增强子。相应的，所述Mao1基因以及含有其的融合基因转录得到的RNA或者蛋白分子也可以作为大豆性状相关的标志物。

第六方面，本发明提供了一种用于检测大豆性状的试剂盒，所述试剂盒用于检测所述的标志物，其中，大豆性状包括但不限于大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率。

优选地，所述试剂盒包含用于扩增Mao1基因的引物对，所述引物对具有如SEQ IDNO.11所示序列和具有如SEQ ID NO.12所示序列，经发明人实验发现，上述引物能够特异性实现Mao1基因的扩增。

Mao1扩增序列如下：

Mao1-F:GGAGAGAACACGGGGGACTCTAGATTCTTCTGCATTGAGCCTTCTTTCT(SEQ IDNO.11)。

Mao1-R:GATCGGGGAAATTCGAGCTCCTATATTTATTTGTGTATCGACGAAAGGC(SEQ IDNO.12)。

第七方面，本发明提供了一种调控大豆性状的方法，所述方法包括：过表达或抑制表达所述的Mao1基因；

所述性状包括大豆的表皮形态、抗逆水平和光合速率中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，过表达Mao1基因，大豆表皮毛形态为立毛；

抑制表达Mao1基因，大豆表皮毛形态为倒毛。

在一些优选的实施方式中，过表达Mao1基因，大豆抗逆水平提高；

抑制表达Mao1基因，大豆抗逆水平降低。

在一些优选的实施方式中，过表达Mao1基因，大豆光合速率提高；

抑制表达Mao1基因，大豆光合速率降低。

下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例1

1.表皮毛形态调控基因的图位克隆：为了克隆调控表皮毛形态调控基因，我们利用具有直立表皮毛的黄淮海主栽品种齐黄34与具有匍匐表皮毛的黄淮海主栽品种冀豆17进行杂交，亲本表皮毛形态如图1所示。利用杂交种以单粒传的方式不断自交至F

双亲以及子代的DNA提取采用CTAB法并根据实验需要略有一定改良，具体操作步骤如下：

(1)在植株生长至V3时期，取适量展开叶的叶片装入2ml离心管并放入1颗6mm钢珠，液氮预冷3min后，振动研磨机1300rpm研磨2min。

(2)向研磨好的样品管中加入1ml CTAB(含有2％β-巯基乙醇)，涡旋振荡混匀后放入65℃烘箱中裂解30min，期间每10min手动轻轻上下翻转8次。

(3)将样品从烘箱中取出，冷却至室温后分别加入500ul Tris饱和酚，500ul氯仿/异戊醇(24：1)。将样品放置于水平摇床上150rpm摇晃10min后12000rpm离心10min。

(4)离心后转移600ul上清至新的2ml离心管，加入600ul氯仿/异戊醇(24：1)。将样品放置于水平摇床上150rpm摇晃10min后12000rpm离心10min。

(5)离心后转移400ul上清至1.5ml离心管中并分别加入50ul 3M的醋酸钠，800ul预冷的100％乙醇。混匀后-20°放置1h或者过夜沉淀。

(6)12000rpm离心2min，倒掉上清并加入70％乙醇清洗两遍。

(7)将清洗后的DNA放置通风橱晾干1h，待剩余乙醇挥发完后加入50-100ul蒸馏水溶解DNA并放置-40℃冰箱保存。

实施例2

2.表皮毛形态调控基因的精细定位：利用重组自交系中在13号染色体主效基因座仍保持为杂合的一个剩余杂合系扩大群体作为精细定位群体。为了进一步对进行表皮毛形态调控基因的精细定位工作，我们在13号染色体的QTL两侧区域设计了四对多态性引物，这四对引物分别命名为M1、M2、M3、M4。利用M1、M2、M3、M4这四对引物对精细定位群体中的所有单株进行多态性鉴定，最终结合交换单株表型我们将表皮毛形态调控基因缩小至M2与M3标记之间。我们发现在立毛品种的定位区间内有一个Ty3/Gypsy逆转座子，而倒毛品种内并没有该逆转座子。该逆转座子附近有一个编码肌动蛋白细胞骨架调控蛋白的基因Mao1(图3)。

引物列表如下：

经过精细定位我们候选了Mao1基因作为表皮毛形态的调控基因。Mao1的基因CDS序列以及蛋白序列如下：

基因CDS序列：

ATGGCATCAAGCAACAACAACATTCAGGCAATACCTCGCAGCCGAAAACATCAAAACTCAGCCGTGACGATCGCCCTTGGCCGCAGGAGGGGGACCCACAAGAAACACTCTGGTGGTGGTGATGGCAATTGCAGTTCCCCAGTTGTGAATTCTTGGGAAGGTGGTTCCAAGAAAAGTGAGGTTTCTGCGAGGAAGCTCGCTGCTGGGTTGTGGCAGATGCAGTATATTCAAGTCTCAAGGGATCATCATGCTGCTGCTTTTGGACGCAGCTCCTTTCCTTCCTCCATGTCCCAGCTGGCTAATGGAAATGCAAAGATCAGGTTTCCCCATTATGACAAACCTGGTGAAAAGTTTCAAGAGACCAAGGATCAGCTAAAGAGGCCAATAACCATCTTGCGTTCAAGAAACGGACTTCGATCTGAGCTTGAATCTTCTATGCCACATCTCAATGGTTCAAAAGAAATGGCCACAGAATGGAGCCCTACTCTCAATGAAGCATCCAATGAGTTCATCATGATCCATAGCAGGAAGCTTCTCGAAGACAAAAAATTAGTAGGTGACCATAACTCTGTTGTCTCCACTTTGCTAGAAGAACTCCTTCAAGCTCAAAGATCCATCAATAAACTCAAAGCAGAGCAAAAGACCATCCAGAAAAACGTTGAACATTTTTTGCAGAATCTCAAAGATGACAAAATCTTTTTGAAGAGCAAGGAACACCACAAGATTAAAGCAACAATAGGTGAATTAAAGGGTAAGTTGGAAAGGGAAAGAAGAAGTAGAGAGAGGATGGAGTTACTTAACACCAAATTGGTGCATGAACTAGCTGAAGCCAACTTATTAAGGAAGCAGTTTATGACAAACTGCGAGAAAGAGAAGAAAGAGAGAGAACTAATGGAGGAAATGTGCGAAGAACTAGCCATGCAAATAGGAGAAGACAAGGCTAAGCTTACAGTAATACTAAGTGAGTCCAAGAGAATTTGCGAGGAAGTGGAAGAAGAGAGGAACATGATGCAAATGGCTGAACTTTGGCGCGAAGAACGCGTGCAAATGAAGCTTGTTGATGCACAATTTGTTCTTGAAGACAAGTATAACCGGTTGGTGCAACTTGCTGCTTCTCTTGAAAGGTTCTTGATATCAAGGGGTGCTGAACTTGACACTACGGAACTAGAGGATGCTGAGTTGATCAAACAAGAAGTTGAATCATTGAATATTCAACGTGTTATGGAGCTTTCTTTTGATGTCTAA(SEQ ID NO.1)。

蛋白序列：

MASSNNNIQAIPRSRKHQNSAVTIALGRRRGTHKKHSGGGDGNCSSPVVNSWEGGSKKSEVSARKLAAGLWQMQYIQVSRDHHAAAFGRSSFPSSMSQLANGNAKIRFPHYDKPGEKFQETKDQLKRPITILRSRNGLRSELESSMPHLNGSKEMATEWSPTLNEASNEFIMIHSRKLLEDKKLVGDHNSVVSTLLEELLQAQRSINKLKAEQKTIQKNVEHFLQNLKDDKIFLKSKEHHKIKATIGELKGKLERERRSRERMELLNTKLVHELAEANLLRKQFMTNCEKEKKERELMEEMCEELAMQIGEDKAKLTVILSESKRICEEVEEERNMMQMAELWREERVQMKLVDAQFVLEDKYNRLVQLAASLERFLISRGAELDTTELEDAELIKQEVESLNIQRVMELSFDV(SEQ ID NO.2)。

实施例3

3.Mao1表达模式分析：通过实时定量PCR我们发现，齐黄34的Mao1表达量要远远大于冀豆17，因此Mao1的表达量可能是调控表皮毛形态的关键因素(图4)。而插入在Mao1启动子区域的Ty3/Gypsy逆转座子是导致表达量差异的原因。具体步骤如下：

1.植物组织RNA提取

(1)分别对QH34与JD17的幼叶、闭合叶、展开叶、根、茎组织分别取样，将样品迅速放置于液氮中暂存并移至-80冰箱保存。

(2)将提前经过灭活RNA酶的研钵、研杵放置于液氮中提前预冷。预冷完毕后将植物样品迅速研磨至粉末状。

(3)RNA提取按照北京吉百特生物技术公司通用型RNA提取试剂盒进行。首先将粉末状样品放入2ml无酶离心管中并加入1ml细胞裂解液I，充分混匀后室温静置5min。

(4)向离心管中加入200μL氯仿，充分震荡混匀后室温静置5min。

(5)将上述离心管于4℃下13400g离心15min，结束后吸取上清500μL转移至RNA提取离心柱中。

(6)向离心柱加中加入250μL无水乙醇，充分混匀后于4℃下13400g离心1min。离心结束后，弃掉收集管中废液并重新装回离心柱。

(7)向离心柱中加入500μL漂洗液RPW2，于4℃下13400g离心1min。离心结束后，弃掉收集管中废液并重新装回离心柱。

(8)向离心柱中加入60μL配置好的DNaseI工作液(8μL RNase-free DNA酶+52μLDNaseI Reaction Buffer)，于室温放置15min充分去除基因组DNA污染。

(9)向离心柱中加入500μL去蛋白液RPW1并静置1min，于4℃下13400g离心1min。离心结束后，弃掉收集管中废液并重新装回离心柱。

(10)向离心柱中加入500μL漂洗液RPW2，于4℃下13400g离心1min。离心结束后，弃掉收集管中废液并重新装回离心柱。

(11)重复步骤(10)。

(12)于4℃下13400g离心2min，去除剩余液体并将离心柱重新装到一个无酶的1.5mL离心管中。

(13)向离心柱加入30μL DEPC处理水溶解RNA，于4℃下13400g离心1min。将RNA溶液放置于-80℃冰箱中长期保存。

2.RNA反转录制备cDNA

RNA反转录使用康润反转录试剂盒完成，具体步骤如下：

(1)在无酶的PCR管中按照下表配置反应体系：

(2)将配置好的反应体放置于金属浴中按照如下步骤进行反转录：42℃，15min；85℃，5min；4℃冰上放置备用或放置-20℃冰箱保存。

3.Mao1的实时定量PCR

本研究所用的实时定量引物均按照跨内含子设计以避免DNA污染带来的误差。实时定量试剂采用康润公司2×RealStar Green Fast Mixture with ROX II试剂，qRT-PCR定量所用仪器为ABI Prism7300。每个样品设置三个生物学重复，三次技术重复。扩增体系如下：

扩增反应程序如下：

最终定量结果Actin的CT值作为内参计算Mao1的相对表达量。

所用到的引物序列如下：

注：ACTIN-F和ACTIN-R为实时定量的内参引物；Mao1-qF和Mao1-qR为实时定量PCR引物。

实施例4

4.Mao1转基因功能验证：为了验证Mao1功能我们构建了Mao1超表达载体，并通过农杆菌介导法对冀豆17进行了遗传转化。我们发现倒毛的冀豆17转Mao1基因后植株表皮毛形态变为立毛(图5)。超表达载体图如图8所示。

实施例5

5.转基因植株生物学功能分析：通过Mao1超表达植株与非转基因植株的幼叶与未展开叶时期的叶片的转录组测定，我们发现差异基因在转基因植株中显著上调并且几乎都富集在抗逆相关的GO词条上，说明转Mao1基因后植株的综合抗逆水平得到了显著提高(图6)。此外，我们使用Li-6400光合仪分别对Mao1超表达植株和非转基因植株叶片进行光合速率测定，经过验证发现Mao1超标达植株光合速率比非转基因对照高20％左右(图7)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

SEQUENCE LISTING

<110> 中国农业大学、吉林省农业科学院

<120> Mao1基因在调控大豆表皮形态、抗逆水平和光合速率中的应用

<160> 16

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 1245

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 1

atggcatcaa gcaacaacaa cattcaggca atacctcgca gccgaaaaca tcaaaactca 60

gccgtgacga tcgcccttgg ccgcaggagg gggacccaca agaaacactc tggtggtggt 120

gatggcaatt gcagttcccc agttgtgaat tcttgggaag gtggttccaa gaaaagtgag 180

gtttctgcga ggaagctcgc tgctgggttg tggcagatgc agtatattca agtctcaagg 240

gatcatcatg ctgctgcttt tggacgcagc tcctttcctt cctccatgtc ccagctggct 300

aatggaaatg caaagatcag gtttccccat tatgacaaac ctggtgaaaa gtttcaagag 360

accaaggatc agctaaagag gccaataacc atcttgcgtt caagaaacgg acttcgatct 420

gagcttgaat cttctatgcc acatctcaat ggttcaaaag aaatggccac agaatggagc 480

cctactctca atgaagcatc caatgagttc atcatgatcc atagcaggaa gcttctcgaa 540

gacaaaaaat tagtaggtga ccataactct gttgtctcca ctttgctaga agaactcctt 600

caagctcaaa gatccatcaa taaactcaaa gcagagcaaa agaccatcca gaaaaacgtt 660

gaacattttt tgcagaatct caaagatgac aaaatctttt tgaagagcaa ggaacaccac 720

aagattaaag caacaatagg tgaattaaag ggtaagttgg aaagggaaag aagaagtaga 780

gagaggatgg agttacttaa caccaaattg gtgcatgaac tagctgaagc caacttatta 840

aggaagcagt ttatgacaaa ctgcgagaaa gagaagaaag agagagaact aatggaggaa 900

atgtgcgaag aactagccat gcaaatagga gaagacaagg ctaagcttac agtaatacta 960

agtgagtcca agagaatttg cgaggaagtg gaagaagaga ggaacatgat gcaaatggct 1020

gaactttggc gcgaagaacg cgtgcaaatg aagcttgttg atgcacaatt tgttcttgaa 1080

gacaagtata accggttggt gcaacttgct gcttctcttg aaaggttctt gatatcaagg 1140

ggtgctgaac ttgacactac ggaactagag gatgctgagt tgatcaaaca agaagttgaa 1200

tcattgaata ttcaacgtgt tatggagctt tcttttgatg tctaa 1245

<210> 2

<211> 414

<212> PRT

<213> 人工序列

<400> 2

Met Ala Ser Ser Asn Asn Asn Ile Gln Ala Ile Pro Arg Ser Arg Lys

1 5 10 15

His Gln Asn Ser Ala Val Thr Ile Ala Leu Gly Arg Arg Arg Gly Thr

20 25 30

His Lys Lys His Ser Gly Gly Gly Asp Gly Asn Cys Ser Ser Pro Val

35 40 45

Val Asn Ser Trp Glu Gly Gly Ser Lys Lys Ser Glu Val Ser Ala Arg

50 55 60

Lys Leu Ala Ala Gly Leu Trp Gln Met Gln Tyr Ile Gln Val Ser Arg

65 70 75 80

Asp His His Ala Ala Ala Phe Gly Arg Ser Ser Phe Pro Ser Ser Met

85 90 95

Ser Gln Leu Ala Asn Gly Asn Ala Lys Ile Arg Phe Pro His Tyr Asp

100 105 110

Lys Pro Gly Glu Lys Phe Gln Glu Thr Lys Asp Gln Leu Lys Arg Pro

115 120 125

Ile Thr Ile Leu Arg Ser Arg Asn Gly Leu Arg Ser Glu Leu Glu Ser

130 135 140

Ser Met Pro His Leu Asn Gly Ser Lys Glu Met Ala Thr Glu Trp Ser

145 150 155 160

Pro Thr Leu Asn Glu Ala Ser Asn Glu Phe Ile Met Ile His Ser Arg

165 170 175

Lys Leu Leu Glu Asp Lys Lys Leu Val Gly Asp His Asn Ser Val Val

180 185 190

Ser Thr Leu Leu Glu Glu Leu Leu Gln Ala Gln Arg Ser Ile Asn Lys

195 200 205

Leu Lys Ala Glu Gln Lys Thr Ile Gln Lys Asn Val Glu His Phe Leu

210 215 220

Gln Asn Leu Lys Asp Asp Lys Ile Phe Leu Lys Ser Lys Glu His His

225 230 235 240

Lys Ile Lys Ala Thr Ile Gly Glu Leu Lys Gly Lys Leu Glu Arg Glu

245 250 255

Arg Arg Ser Arg Glu Arg Met Glu Leu Leu Asn Thr Lys Leu Val His

260 265 270

Glu Leu Ala Glu Ala Asn Leu Leu Arg Lys Gln Phe Met Thr Asn Cys

275 280 285

Glu Lys Glu Lys Lys Glu Arg Glu Leu Met Glu Glu Met Cys Glu Glu

290 295 300

Leu Ala Met Gln Ile Gly Glu Asp Lys Ala Lys Leu Thr Val Ile Leu

305 310 315 320

Ser Glu Ser Lys Arg Ile Cys Glu Glu Val Glu Glu Glu Arg Asn Met

325 330 335

Met Gln Met Ala Glu Leu Trp Arg Glu Glu Arg Val Gln Met Lys Leu

340 345 350

Val Asp Ala Gln Phe Val Leu Glu Asp Lys Tyr Asn Arg Leu Val Gln

355 360 365

Leu Ala Ala Ser Leu Glu Arg Phe Leu Ile Ser Arg Gly Ala Glu Leu

370 375 380

Asp Thr Thr Glu Leu Glu Asp Ala Glu Leu Ile Lys Gln Glu Val Glu

385 390 395 400

Ser Leu Asn Ile Gln Arg Val Met Glu Leu Ser Phe Asp Val

405 410

<210> 3

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

tggtttgggt ctctgtgtca acatt 25

<210> 4

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

gtcatttttt ttccatccca ccaca 25

<210> 5

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 5

ccaaacagca ggaccattac atatc 25

<210> 6

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 6

ggctgagttt tgatgttttc ggctg 25

<210> 7

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 7

gaacatcatg gtattcgtta ctcgc 25

<210> 8

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 8

cgtcattaaa agattgattg cgtat 25

<210> 9

<211> 30

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 9

aatataagca tgtcctcttt aatgtatttc 30

<210> 10

<211> 37

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 10

aaaacatata ataagttttg catttaatta ttataat 37

<210> 11

<211> 49

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 11

ggagagaaca cgggggactc tagattcttc tgcattgagc cttctttct 49

<210> 12

<211> 49

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 12

gatcggggaa attcgagctc ctatatttat ttgtgtatcg acgaaaggc 49

<210> 13

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 13

cggtggttct atcttggcat c 21

<210> 14

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 14

gtctttcgct tcaataaccc ta 22

<210> 15

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 15

agtttcaaga gaccaaggat cagc 24

<210> 16

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 16

tggatgcttc attgagagta ggg 23