本發明屬于分子生物，具體涉及一種與芝麻開花相關的基因siftl，同時還涉及該基因在促進植物早花育種、雜交育種中的花期不遇和引種問題上的應用。

背景技術：

1、芝麻（sesamum?indicum?l.）屬于薔薇綱唇形亞綱胡麻科胡麻屬，是我國傳統的優質油料作物，也是世界上廣泛種植的六大油料作物之一。2020年，我國芝麻的種植面積為2.78×105?hm2，總產量為4.55×105?t，其單位面積產量為1636.34?kg/hm2，居世界首位。

2、我國現有的栽培芝麻是從同一個野生種馴化而來，由于骨干親本在育種工作中的反復使用，導致現代芝麻品種的遺傳基礎極其狹窄，極大限制了我國芝麻育種水平進一步提高，加強國內外芝麻種質資源的收集和利用，有利于改良現有芝麻品種，豐富芝麻的遺傳多樣性。一些來自熱帶和亞熱帶地區的芝麻種質在溫帶地區的長日照環境下無法開花，且地區間引種難以成功，在早期育種工作中常被忽略。雖然短日照處理可以獲得與本地種質間的雜交后代，但經多代選育后還會影響芝麻新品種的生育期和地區適應性，嚴重限制了其在我國的推廣和種植面積。因此，解析光周期對芝麻開花的調控機制，對于培育適應不同環境條件的芝麻新品種尤為關鍵。

3、申請號為cn202010177574.1的發明專利“一種與芝麻開花期主效qtl位點緊密連鎖的分子標記hsrc3911及其應用”，首次在芝麻中定位了一個控制開花期的主效qtl位點qft_lg08，可解釋表型變異的41.50％～57.55％，同時獲得了與qft_lg08緊密連鎖(遺傳距離0.8cm)的ssr分子標記hsr3911。其中ssr標記hsr3911與芝麻開花期主效qtl緊密連鎖，且為共顯性分子標記，通過檢測hsr3911在育種材料中的擴增產物，可以確定材料中qft_lg08的等位基因狀態；利用該標記在早期世代即可對芝麻育種材料開花期進行準確預測和標記輔助選擇，不受環境影響，顯著提高育種效率。以此進一步研究可以用來促進植物的開花時間的基因，來保證作物雜交育種中的花期相遇和縮短生育期。

技術實現思路

1、為解決上述現有技術中描述的不足，本發明進一步研究可以用來促進植物的開花時間的基因，來保證作物雜交育種中的花期相遇和縮短生育期，提供了一種一種與芝麻開花相關的基因siftl及其應用。

2、為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

3、一種與芝麻開花相關的基因siftl，該基因位于芝麻第11號染色體上13.54?mb-13.95?mb區段內，是芝麻的flowering?locus?t-like，該基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示，該序列沉默會引起其晚花，且在長日照下不開花；其所編碼蛋白的氨基酸序列如seqid?no.2所示。

4、進一步，基因siftl的克隆方法包括：提取芝麻rna，將其反轉錄為cdna，以cdna為模版，以下述序列為引物，通過rt-pcr獲得siftl基因序列，其引物序列為：siftl-f：5’-atggatataaactcacgagaccctttgg-3’和siftl-r：5’-agatcttcggcctccagtccc-3’。

5、進一步，利用同源重組技術，連接形成含有siftl基因的克隆載體，并構建用于植物表達的表達載體。

6、進一步，克隆獲得的siftl基因，及含有siftl基因的載體或宿主細胞在促進植物開花中的應用。

7、本發明的有益效果在于：

8、1、本發明是國內外首次報道開花相關芝麻基因siftl序列，其過量表達可顯著促進植物開花和縮短生育期。

9、2、通過在擬南芥中的過量表達試驗表明：過表達siftl基因擬南芥與對照（擬南芥col-0以及ft-10擬南芥突變體）相比，過表達擬南芥植株的開花期和生育期均顯著縮短。因此，本發明提出利用siftl基因的過量表達來促進植物早花育種、雜交育種中的花期不遇問題和引種問題，為植物育種提供了寶貴的基因資源。

10、3、本發明siftl基因是從芝麻品種豫芝4號中克隆得到，該基因編碼的氨基酸序列與擬南芥ft基因的聚類在一起，表明它們在進化上具有相關性。siftl表達量隨著豫芝4號的開花進程而升高，特別在老葉中表達值最高，而在嫩葉、莖尖和小花蕾中的表達量沒有顯著差異。此外，siftl基因在孟加拉小籽芝麻所有發育階段以及不同組織中均未檢測到表達值，這表明siftl基因在孟加拉小籽芝麻的沉默可能導致該品種的生育期延遲，且在長日照條件下無法正常開花。

技術特征：

1.一種與芝麻開花相關的基因siftl，其特征在于，該基因位于芝麻第11號染色體上13.54?mb-?13.95?mb區段內，是芝麻的flowering?locus?t-like，該基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示，該序列沉默會引起其晚花，且在長日照下不開花。

2.根據權利要求1所述的一種與芝麻開花相關的基因siftl，其特征在于，其所編碼蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

3.根據權利要求1所述的一種與芝麻開花相關的基因siftl，其特征在于，其克隆方法包括：提取芝麻rna，將其反轉錄為cdna，以cdna為模版，以下述序列為引物，通過rt-pcr獲得siftl基因序列，其引物序列為：siftl-f：5’-atggatataaactcacgagaccctttgg-3’和siftl-r：5’-agatcttcggcctccagtccc-3’。

4.根據權利要求1所述的一種與芝麻開花相關的基因siftl，其特征在于，利用同源重組技術，連接形成含有siftl基因的克隆載體，并構建用于植物表達的表達載體。

5.根據權利要求3或4所述的一種與芝麻開花相關的基因siftl，其特征在于，克隆獲得的siftl基因，及含有siftl基因的載體或宿主細胞在促進植物開花中的應用。

技術總結
本發明屬于分子生物技術領域，具體涉及一種與芝麻開花相關的基因SiFTL，同時還涉及該基因在促進植物早花育種、雜交育種中的花期不遇和引種問題上的應用；該基因位于芝麻第11號染色體上13.54?Mb?13.95?Mb區段內，是芝麻的flowering?locus?T?like，該基因核苷酸序列如SEQ?ID?NO:1所示，氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示，該序列其沉默會導致開花推遲或不開花。通過將芝麻開花相關基因SiFTL應用在擬南芥Col?0和ft?10擬南芥突變體中的過量表達，說明該基因能夠促進擬南芥開花，對作物早花育種、雜交育種中的花期不遇和引種問題具有潛在應用價值。

技術研發人員：趙鳳莉,武軻,杜振偉,梅鴻獻,崔承齊,劉艷陽,江曉林,王靜靜,張如平,樊亞棟
受保護的技術使用者：河南省農業科學院芝麻研究中心
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24