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申请/专利权人：山东农业大学

摘要：本发明公开了FAN蛋白在调控植物根长中的应用。FAN蛋白的氨基酸序列如序列表中序列2所示，编码FAN蛋白的基因即FAN基因的核苷酸序列如序列表中序列1所示。与野生型拟南芥ArabidopsisthalianaColumbia‑0亚型相比，拟南芥突变体fan的根长显著减小。实验证明，向拟南芥突变体fan中导入重组载体pMDC85‑FAN，得到拟南芥恢复系FANc1和FANc2。拟南芥恢复系FANc1和FANc2能完全回补根长。由此可见，FAN蛋白可以调控拟南芥的根长。本发明具有重要的应用价值。

主权项：1.FAN蛋白在调控拟南芥根长中的应用；所述FAN蛋白为a1）或a2）：a1）氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2）在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或和C端连接标签得到的融合蛋白质。

全文数据：FAN蛋白在调控植物根长中的应用技术领域本发明属于生物技术领域，具体涉及FAN蛋白在调控植物根长中的应用。背景技术充满活力的根系是高等植物从土壤中充分吸收水分、营养以及感知土壤环境的重要保证。因此，根系改良是培育优良的适宜节水抗旱种植的农作物品种的关键。根长被抗旱育种家认为是抗旱品种最有潜力的改良性状。长根有利于植物吸收深土层中的水分和营养，提高在干旱环境下的生存能力，是抗旱植物重要的形态特征之一。植物根系基因的克隆对农作物抗旱品种的选育具有重要的指导意义。植物根的生长主要依赖于根顶端分生组织的细胞分裂与分化。由一小群细胞、静止中心以及其周围的干细胞组成的干细胞生境对顶端分生组织的维持至关重要。在干细胞生境中，静止中心细胞可维持干细胞的未分化状态，因此可以持续形成子代干细胞。由于根系生长环境的复杂性及根系研究方法和手段的局限性使植物根系的遗传研究相对落后，相对于地上部分的研究和了解，根系的研究相对薄弱。随着全球水资源短缺情况的扩大，根长相关基因的鉴定、遗传构型的解析有利于农作物抗旱节水种质资源的筛选和有效利用。利用传统育种方法培育根系发达的抗旱农作物品种周期长、偶然性大，品种不稳定，进展比较缓慢；而利用基因工程技术可以直接在基因水平上改造植物的遗传背景，定向改造植物的遗传性状。外源基因的转入丰富了基因资源，弥补了常规育种方法的不足，是抗旱品种选育的有效途径之一。发明内容本发明的目的是增加植物根长，从而提高植物的生存能力。本发明首先保护FAN蛋白在调控植物根长中的应用；所述FAN蛋白可为a1或a2或a3：a1氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3将序列表中序列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得到的与植物根长相关的蛋白质。其中，序列表中序列2由436个氨基酸残基组成。为了使a1中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1.标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6通常为5个RRRRRFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述a3中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和或缺失和或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和或缺失和或添加。上述a3中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述a3中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和或进行一个或几个碱基对的错义突变，和或在其5′端和或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。本发明还保护编码所述FAN蛋白的核酸分子在调控植物根长中的应用。上述应用中，编码所述FAN蛋白的核酸分子可为如下b1或b2或b3或b4所示的DNA分子：b1编码区如序列表中序列1所示的DNA分子；b2核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；b3与b1或b2限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述任一所述FAN蛋白的DNA分子；b4在严格条件下与b1或b2限定的核苷酸序列杂交，且编码所述FAN蛋白的DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列表中序列1由1311个核苷酸组成，序列表中序列1的核苷酸编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码所述FAN蛋白的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的所述FAN蛋白的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述FAN蛋白，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列表的序列3所示的氨基酸序列组成的FAN蛋白的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比％表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述任一所述的应用中，所述调控植物根长可为植物根长增加或植物根长减小。上述任一所述的应用中，所述植物可为如下c1至c7中的任一种：c1双子叶植物；c2单子叶植物；c3禾本科植物；c4十字花科植物；c5拟南芥；c6野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7拟南芥突变体fan。本发明还保护一种培育转基因植物甲的方法，可包括如下步骤：提高出发植物中上述任一所述FAN蛋白的表达量和或活性，得到转基因植物甲；与出发植物相比，转基因植物甲的根长增加。上述方法中，所述“提高出发植物中上述任一所述FAN蛋白的表达量和或活性”可通过转基因、多拷贝、改变启动子、调控因子等本领域熟知的方法，达到增加植物中所述FAN蛋白的表达量和或活性的效果。上述方法中，所述“提高出发植物中上述任一所述FAN蛋白的表达量和或活性”具体可通过向出发植物中导入编码所述FAN蛋白的核酸分子实现。上述方法中，所述“向出发植物中导入编码所述FAN蛋白的核酸分子”可通过向出发植物中导入重组载体实现；所述重组载体可为向表达载体插入上述任一所述编码FAN蛋白的核酸分子，得到的重组质粒。所述重组载体可为实施例提及的重组载体pMDC85-FAN。所述重组载体pMDC85-FAN具体是将序列表中的序列3所示的DNA分子插入载体pMDC85的限制性内切酶SbfI和SacI识别位点之间，得到的重组质粒。所述植物可为如下d1至d6中的任一种：d1双子叶植物；d2单子叶植物；d3禾本科植物；d4十字花科植物；d5拟南芥；d6拟南芥突变体fan。所述转基因植物甲具体可为实施例提及的FANc1和FANc2。本发明还保护一种培育转基因植物乙的方法，可包括如下步骤：抑制出发植物中上述任一所述FAN蛋白的表达量和或活性，得到转基因植物乙；与出发植物相比，转基因植物乙的根长减小。上述方法中，所述“抑制出发植物中上述任一所述FAN蛋白的表达量和或活性”可通过基因定点编辑、RNA干扰、同源重组、基因敲除等本领域熟知的方法，达到抑制所述FAN蛋白的表达量和或活性的目的。上述方法中，所述植物可为如下e1至e6中的任一种：e1双子叶植物；e2单子叶植物；e3禾本科植物；e4十字花科植物；e5拟南芥；e6野生型拟南芥Columbia-0亚型。所述转基因植物乙具体可为实施例提及拟南芥突变体fan。本发明还保护植物育种方法甲或植物育种方法乙。本发明还保护植物育种方法甲，可包括如下步骤：增加植物中所述FAN蛋白的含量和或活性，从而增加根长。所述植物可为如下d1至d6中的任一种：d1双子叶植物；d2单子叶植物；d3禾本科植物；d4十字花科植物；d5拟南芥；d6拟南芥突变体fan。本发明还保护植物育种方法乙，可包括如下步骤：抑制植物中所述FAN蛋白的含量和或活性，从而减小根长。所述植物可为如下e1至e6中的任一种：e1双子叶植物；e2单子叶植物；e3禾本科植物；e4十字花科植物；e5拟南芥；e6野生型拟南芥Columbia-0亚型。上述任一所述根长的增加可体现为根部分生组织长度的增加和或根部分生组织细胞数目的增加。上述任一所述根长的减小可体现为根部分生组织长度的减小和或根部分生组织细胞数目的减小。与野生型拟南芥ArabidopsisthalianaColumbia-0亚型相比，拟南芥突变体fan的根长显著减小。实验证明，向拟南芥突变体fan中导入重组载体pMDC85-FAN，得到拟南芥恢复系FANc1和FANc2。拟南芥恢复系FANc1和FANc2能完全回补根长。由此可见，FAN蛋白可以调控拟南芥的根长。本发明具有重要的应用价值。附图说明图1为野生型拟南芥和拟南芥突变体fan种植8天的生长状态。图2为野生型拟南芥和拟南芥突变体fan种植8天主根长度的统计结果。图3为采用图位克隆法获得FAN基因。图4为拟南芥幼苗的生长状态。图5为拟南芥幼苗主根长度的统计结果。图6为拟南芥幼苗根部的显微图像。图7为拟南芥幼苗根部分生组织长度的统计结果。图8为拟南芥幼苗根部分生组织细胞数目的统计结果。图9为拟南芥植株地上部分的生长状态。具体实施方式以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。下述实施例中，拟南芥的培养条件为：22℃；12h光照12h黑暗；光照强度为5000Lx。野生型拟南芥ArabidopsisthalianaColumbia-0亚型记载于如下文献中：KimH，HyunY，ParkJ，ParkM，KimM，KimH，LeeM，MoonJ，LeeI，KimJ.AgeneticlinkbetweencoldresponsesandfloweringtimethroughFVEinArabidopsisthaliana.NatureGenetics.2004，36:167-171。野生型拟南芥ArabidopsisthalianaColumbia-0亚型在下文中简称野生型拟南芥。野生型拟南芥Ler生态型记载于如下文献中：PiotrA，Ziolkowski，Grzegorz，Koczyk，Lukasz，Galganski，Jan，Sadowski.GenomesequencecomparisonofColandLerlinesrevealsthedynamicnatureofArabidopsischromosomes.[J].Nucleicacidsresearch，2009，3710:3189-201.。载体pMDC85记载于如下文献中：CurtisMD，GrossniklausU.Agatewaycloningvectorsetforhigh-throughputfunctionalanalysisofgenesinplanta.PlantPhysiol.2003，1332:462-469.MS固体培养基：将2.37gMS基本培养基粉末、13g琼脂和NaCl溶于蒸馏水，然后用蒸馏水定容至1L，调节pH值至5.8，然后121℃灭菌15min，冷却使用。MS基本培养基粉末为Duchefa-Biochemie公司的产品。实施例1、拟南芥突变体fan的获得、保藏和FAN基因的获得一、拟南芥突变体fan的获得1、EMSethylmethanesulfonate可诱导核酸的化学修饰，导致错配和碱基改变，具体原理为：鸟嘌呤烷基化形成O6-ethylguanine，可与胸腺嘧啶配对不与胞嘧啶配对，经过DNA修复原始的GC碱基对被AT碱基对替换。本发明的发明人用EMS诱变野生型拟南芥具体诱变方法参考如下文献：YongSigKim，KarenS.Schumaker，andJian-KangZhu.EMSMutagenesisofArabidopsis.MethodsinMolecularBiology，vol.323:ArabidopsisProtocols.，得到拟南芥突变体库。2、完成步骤1后，从拟南芥突变体库中分离到拟南芥突变体fan。3、取待测拟南芥野生型拟南芥或拟南芥突变体fan种子，用2.6％vv次氯酸钠水溶液灭菌10min，然后用灭菌水清洗3次。4、完成步骤3后，将待测拟南芥种子播种于MS固体培养基，4℃春化3天。5、将完成步骤4的MS固体培养基竖直培养8天，观察待测拟南芥幼苗的生长状态并每天测量主根长度。待测拟南芥幼苗的生长状态见图1Col为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。待测拟南芥幼苗的主根长度的统计结果见图2Col为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。结果表明，与野生型拟南芥相比，拟南芥突变体fan的主根长度显著减小。二、拟南芥突变体fan的保藏拟南芥突变体fan已于2019年1月4日保藏于中国典型培养物保藏中心简称CCTCC，地址为：中国武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：P201901。拟南芥突变体fan的全称为拟南芥突变体fanCCTCCNO：P201901。三、采用图位克隆法获得FAN基因本发明的发明人采用图位克隆法具体方法参考如下文献：LukowitzW1，GillmorCS，ScheibleWR.PositionalcloninginArabidopsis.Whyitfeelsgoodtohaveagenomeinitiativeworkingforyou.PlantPhysiol.2000，1233:795-805获得FAN基因。具体步骤如下：1、构建作图群体1将拟南芥突变体fan和野生型拟南芥Ler生态型进行杂交，得到F1代种子。2分析突变基因是显性还是隐性。2、初步图位克隆1播种步骤1中1得到的F1代种子，得到F1代植株。2将F1代植株进行自交，得到F2代种子。3播种约600粒F2代种子，进行突变基因的初步图位克隆即粗定位。4分别提取具有突变表型具体为主根长度显著减小的F2代植株的基因组DNA，进行基因型分析。3、精确范围的图位克隆完成步骤2后，播种更大的群体约8000粒F2代种子进行精确范围的图位克隆即精确定位，将突变基因定位于更小的遗传间隔。测序后与野生型拟南芥Columbia-0亚型的相应序列进行比对，找到候选基因。图位克隆结果见图3。初步图位克隆结果显示，突变位点位于5号染色体MTE17基因和MSN2基因之间。进一步精确范围的图位克隆，对SSLPsimplesequencelengthpolymorphism和CAPScleavedamplifiedpolymorphicsequence之间的所有基因测序并与野生型拟南芥对应的核苷酸序列进行比对，比对结果表明，At5g61330基因的第8个内含子与第九个外显子的边界有一个G变为A，导致RNA错误剪接。为了评估可变剪接的结果，分别提取野生型拟南芥或拟南芥突变体fan的总RNA并反转录为cDNA，对cDNA测序然后进行比对。结果表明，在拟南芥突变体fan上，At5g61330基因第870位核苷酸的G变为A，形成终止子。At5g61330基因即FAN基因，FAN基因的核苷酸序列如序列表中序列1所示。FAN基因编码FAN蛋白，FAN蛋白的氨基酸序列如序列表中序列2所示。实施例2、拟南芥恢复系的获得及根系鉴定实验将FAN基因转入拟南芥突变体fan中进行功能互补实验。如果FAN基因可以使拟南芥突变体fan的植株恢复至野生型表型，则FAN基因即为拟南芥突变体fan中的突变基因。一、拟南芥恢复系的获得1、重组载体pMDC85-FAN的构建1以野生型拟南芥的基因组DNA为模板，采用引物F：5’-gggggcctgcaggGGAGACAGAGATATCATATCCATAGCTC-3’下划线为限制性内切酶SbfI的识别位点和引物R：5’-gggggagctcGTGAAAGAGACGCAGAAGATGTGAAACC-3’下划线为限制性内切酶SacI的识别位点组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。2完成步骤1后，将所述PCR扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳，回收约5700bp的DNA片段。3将步骤2回收的DNA片段和载体pCR-BluntThermoFisher公司的产品，产品目录号为K270040连接，得到中间载体。4完成步骤3后，取所述中间载体，用限制性内切酶SbfI和SacI酶切，回收约5000bp的酶切片段。5取载体pMDC85，用限制性内切酶SbfI和SacI酶切，回收约12000bp的载体骨架。6将步骤4回收的酶切片段和步骤5回收的载体骨架连接，得到重组载体pMDC85-FAN。将重组载体pMDC85-FAN进行测序。根据测序结果，对重组载体pMDC85-FAN进行结构描述如下：将载体pMDC85的限制性内切酶SbfI和SacI的DNA小片段替换为序列表中序列3所示的DNA分子，其它核苷酸均不变，得到的重组质粒。序列3自5’末端起，第2198-2279位、第2364-2668位、第3016-3088位、第3221-3295位、第3373-3483位、第3594-3635位、第3720-3796位、第3949-4053位、第4139-4236位、第4350-4381位、第4486-4584位、第4711-4798位和第4891-5014位为外显子，形成FAN基因的开放阅读框。2、重组农杆菌的获得将重组载体pMDC85-FAN导入根癌农杆菌GV3101，得到重组农杆菌，命名为GV3101pMDC85-FAN。3、拟南芥恢复系的获得1采用拟南芥花序浸花转化法记载于如下文献中Clough，S.J.，andBent，A.F..Floraldip：asimplifiedmethodforAgrobacterium-mediatedtransformationofArabidopsisthaliana.PlantJ.199816，735-743.，将GV3101pMDC85-FAN转至拟南芥突变体fan中，获得T1代转基因拟南芥种子。2将步骤1获得的T1代转基因拟南芥种子播种于含有30mgL的潮霉素的MS培养基上，能够正常生长的拟南芥抗性苗即为T1代转基因阳性苗，T1代转基因阳性苗收到的种子即为T2代转基因拟南芥种子。3将步骤2筛选出的不同株系的T2代转基因拟南芥种子播种于含有30mgL的潮霉素的MS培养基上进行筛选，如果某株系中能够正常生长的拟南芥抗性苗的数目与不能够正常生长的拟南芥非抗性苗的数目比例为3：1，则该株系为FAN基因插入一个拷贝的株系，该株系中的抗性苗收到的种子即为T3代转基因拟南芥种子。4将步骤3筛选出的T3代转基因拟南芥种子再次播种于含有30mgL的潮霉素的MS培养基上进行筛选，均为抗性苗的即为T3代纯合转基因拟南芥。T3代纯合转基因拟南芥株系即拟南芥恢复系。将其中2个拟南芥恢复系分别命名为FANc1和FANc2，并进行后续实验。二、根系鉴定实验待测拟南芥种子为野生型拟南芥种子、拟南芥突变体fan种子、FANc1的T3代种子或FANc2的T3代种子。1、取40粒待测拟南芥种子，用2.6％vv次氯酸钠水溶液灭菌10min，然后用灭菌水清洗3次。2、完成步骤1后，将待测拟南芥种子播种于MS固体培养基，4℃春化3天。3、将完成步骤2的MS固体培养基竖直培养6天，得到待测拟南芥幼苗。4、完成步骤3后，观察待测拟南芥幼苗的生长状态，然后用ImageJ软件测量待测拟南芥幼苗的主根长度并取平均值。待测拟南芥幼苗的生长状态见图4Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。待测拟南芥幼苗主根长度的平均值的统计结果见图5Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。结果表明，与野生型拟南芥相比，拟南芥突变体fan的主根长度变短，FANc1和FANc2的主根长度均恢复至野生型拟南芥的水平。5、完成步骤3后，取待测拟南芥幼苗的根部，采用水合氯醛溶液由4体积份水合氯醛、3体积份水和1体积份甘油混合而成固定并装载到载玻片上，先使用显微镜AxioVisionmicroscopeCarlZeissMicroimaging拍摄Nomarski图像，然后使用ImageJ软件测量根部分生组织长度即从静止中心到第一个伸长的皮层细胞间的距离并统计分生组织细胞数目具体方法参考如下文献：Casamitjana-MartinezE，HofhuisHF，XuJ，LiuCM，HeidstraR，Scheres，B..Root-specificCLE19overexpressionandthesol12suppressorsimplicateaCLV-likepathwayinthecontrolofArabidopsisrootmeristemmaintenance.CurrentBiology2003，13：1435-1441.；DelloIoioR，LinharesFS，ScacchiE，Casamitjana-MartinezE，HeidstraR，CostantinoP，SabatiniS.CytokininsdetermineArabidopsisroot-meristemsizebycontrollingcelldifferentiation.CurrentBiology2007，17:678-682.。拟南芥根部的显微图像见图6Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan，竖线标注的部位为分生组织。根部分生组织长度的统计结果见图7Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。分生组织细胞数目的统计结果见图8Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。结果表明，与野生型拟南芥相比，拟南芥突变体fan的分生组织长度变短，分生组织细胞数目变少。FANc1和FANc2的分生组织长度和分生组织细胞数目均恢复至野生型拟南芥的水平。6、取完成步骤2的MS固体培养基，先培养10天，然后移栽至营养土，培养45天，得到待测拟南芥植株；观察待测拟南芥植株的地上株型。部分结果见图9Col-0为野生型拟南芥，fan为拟南芥突变体fan。结果表明，与野生型拟南芥相比，拟南芥突变体fan的地上株型如株高变小，FANc1和FANc2的地上株型均恢复至野生型拟南芥的水平。上述结果表明，与野生型拟南芥相比，拟南芥突变体fan的根长显著减小，具体体现为根部分生组织长度和分生组织细胞数目的显著减少；拟南芥恢复系能完全回补根长、根部分生组织长度和分生组织细胞数目。由此可见，FAN基因即为拟南芥突变体fan中的突变基因。FAN蛋白可以影响拟南芥根系的发育，进而影响地上部分的发育。FAN蛋白具有调控拟南芥根长、根部分生组织长度和分生组织细胞数目的功能。山东农业大学FAN蛋白在调控植物根长中的应用3PatentInversion3.511311DNA拟南芥（Arabidopsisthaliana）1atggctggggggtcaaagaggtctaaaagagcaagacttgacagtgaatcggaagacata60agcgaccaagaaaaccttaaggccgaaagcgacaatgaagatgatcaattacctgatggg120atagaggatgatgaagtagatagcatggaagatgatgagggagagagtgaggaagacgat180gaaggagataccgaggaagatgatgaaggagatagcgaggaagatgatgaaggagagaac240aaggaagacgaggatggagaaagcgaggactttgaagatggaaatgataaagagagtgag300agtggcgatgaaggtaatgatgacaataaagatgctcagatggaagagcttgagaaagag360gtcaaggagcttcgttcacaagagcaggatatattgaagaacttgaagcgtgataagggt420gaagatgctgttaaaggtcaagcggtgaagaatcagaaggctctttgggataagattctg480gagttcagattcttacttcagaaagcatttgatcgttcaaacagattaccacaggagcct540gtgaaatcgttattttgttcagaagatgaggatgtctcaacagcatatacagatctagtt600acttcatctaagaagacattagattccctcttggagttgcaagaggctttgtttgagaag660aacccctcggttgatcaacaagtgaatgcaacagctagtgaagaatccaataaatcagat720gcagaagatagcgatgaatggcagcgaatatctgacttgcagaaaagaatgtctgtgttc780cgaaacaaggctgtggacaaatggcagagaaaaacacaagtcacaactggtgcagctgct840attaaaggaaagctccacgcctttaaccagaacgttagtgaacaggttgcttcctacatg900agggatccaagtagaatgattaaacagatgcaacaatcaagatctactgttgctgttttt960ggaactgtccctcaggaagccatggaaccaaatccagaggaaaaacaagaagaaggagac1020cctgaacttgtggaagatgctgagttctataggcagttactaaaggagtttctcgagact1080atcgatccagcttcctcagaggcggctttctacgagatgaagaagttccagacgaagaag1140aggaaagttgtggatcgacgtgcctcaaagagcagaaagatcaggtataatgttcatgag1200aagattgtcaactttatggctccacgaccagcgaagattcctccaaacacggcggatttg1260cttaagaatctcttcggtctcaagaccagaaacgttcagtctgaagcttaa13112436PRT拟南芥（Arabidopsisthaliana）2MetAlaGlyGlySerLysArgSerLysArgAlaArgLeuAspSerGlu151015SerGluAspIleSerAspGlnGluAsnLeuLysAlaGluSerAspAsn202530GluAspAspGlnLeuProAspGlyIleGluAspAspGluValAspSer354045MetGluAspAspGluGlyGluSerGluGluAspAspGluGlyAspThr505560GluGluAspAspGluGlyAspSerGluGluAspAspGluGlyGluAsn65707580LysGluAspGluAspGlyGluSerGluAspPheGluAspGlyAsnAsp859095LysGluSerGluSerGlyAspGluGlyAsnAspAspAsnLysAspAla100105110GlnMetGluGluLeuGluLysGluValLysGluLeuArgSerGlnGlu115120125GlnAspIleLeuLysAsnLeuLysArgAspLysGlyGluAspAlaVal130135140LysGlyGlnAlaValLysAsnGlnLysAlaLeuTrpAspLysIleLeu145150155160GluPheArgPheLeuLeuGlnLysAlaPheAspArgSerAsnArgLeu165170175ProGlnGluProValLysSerLeuPheCysSerGluAspGluAspVal180185190SerThrAlaTyrThrAspLeuValThrSerSerLysLysThrLeuAsp195200205SerLeuLeuGluLeuGlnGluAlaLeuPheGluLysAsnProSerVal210215220AspGlnGlnValAsnAlaThrAlaSerGluGluSerAsnLysSerAsp225230235240AlaGluAspSerAspGluTrpGlnArgIleSerAspLeuGlnLysArg245250255MetSerValPheArgAsnLysAlaValAspLysTrpGlnArgLysThr260265270GlnValThrThrGlyAlaAlaAlaIleLysGlyLysLeuHisAlaPhe275280285AsnGlnAsnValSerGluGlnValAlaSerTyrMetArgAspProSer290295300ArgMetIleLysGlnMetGlnGlnSerArgSerThrValAlaValPhe305310315320GlyThrValProGlnGluAlaMetGluProAsnProGluGluLysGln325330335GluGluGlyAspProGluLeuValGluAspAlaGluPheTyrArgGln340345350LeuLeuLysGluPheLeuGluThrIleAspProAlaSerSerGluAla355360365AlaPheTyrGluMetLysLysPheGlnThrLysLysArgLysValVal370375380AspArgArgAlaSerLysSerArgLysIleArgTyrAsnValHisGlu385390395400LysIleValAsnPheMetAlaProArgProAlaLysIleProProAsn405410415ThrAlaAspLeuLeuLysAsnLeuPheGlyLeuLysThrArgAsnVal420425430GlnSerGluAla43535700DNA拟南芥（Arabidopsisthaliana）3ggagacagagatatcatatccatagctcttgaaggaaccttcatagcttacttatacgct60ctcttcttggttcttgacaccatagtcaacttcctcttttaccagagctgcatcaaaaac120gaggaagatcaaaatatcggtagagaagacgagtattcaatcaagatccaaatcagcgaa180acagagaacacaaagatacacatcaaaggatcaaagaacttgcaagaaatcttgtgactc240tcttgtgttggttgatgtaattattacttatacaaaaaaagtgaaaaactttatgagatt300attgattctttaaggataatctcaagtagctttcacttcaaagaagagcaaaggtacaca360cacagtaaagaacaatcacaggatctgcaaaactttttcttcttcctctgtttctgcttt420tctttattttagtctcttttttttccacattgtaaagtcaaatataccagaaattttaat480taatgcaaatcttggaattcacatttggttaatcctacagtataatttcattgccgacaa540aatatattaattagcaatgattttgattacttccttaagttatgaagatgttgactagat600tcacactttaacaagagtgaagagtcttttgtttttgagcaaggataagttcaagcaaaa660tctttcattacaaagagagaagaagaaatgtcacaattatctttaaatagacggtagagg720cgaaagcaattgaactttttgtatttttcgttgaatgaaaatcctaataatacattgaaa780ttgtgttaatgataaaagctcaacttaaaaagacaaaaaatggctagtgggtggtctaca840tcactaatctctctacttgaacctctttaacaaaaagccctttaatacaatagttcagta900ctacctaaaatttcttctaatggagaaattatgaatgaatctaatttacttttataggtt960aaaaagagtggaatccggaaatgttgcatctaaagagatcaagaaacaattaagcacaaa1020aagatgaattttataacaagcaaaattttgtagctttccaaacatacaaaacaatgtaat1080cattcatggtccatatttaggaattaggatcaagggtttataatcccaggtccgaccgac1140cgaatcgtataatctggtcctatcaaaccaaaattaaaacatttaaaccggatttttggt1200tgaaccggccggttcatgggttaagcgaaacctctagggttttaatatttccagagttgg1260ttgagagcttcttcttacttttacttttcctctgctcgtagacagctttgtgcttgagac1320gattcccagtttctgcgattccaagtcgaagatataacctctcctatttgcgtctcagct1380tctacagagcttttaggtaagctcctctgcttgtatgattccttttaattttcaaaattc1440actgctttctcttgcgtatctgctcaaagtctctccctttttcatttaatcgtttctctt1500cctgaaacattcgaactcataaactagtttgattcaaaagttttcttgctttaaacttgt1560gttagctctagaatgttgttctttgtaatctgtttgtgacattgtggtggagatgatgaa1620tgttaaagtaaaaggtctgagcaggttatgagtaaagtgtgtggcttttgatgtttaatt1680tagttacgaggagtcaatctttgaactttataggagagggcccttgtccatgtcttgagc1740catggcatctgtggctccgcaacctctccaacaatgaacctgatttgtgtgtgcaatctg1800atgggtcgatttttaaaggcttggggttgctttctatcattgattgtcaatctagaattc1860tccctatatacatttgtctccttgtgcttccttatcaccaattagctaccctcgtgattc1920tgcactgatcaaagaccctttgactgatccacgtgagctgtttttatgagattatctata1980ggtctctgttttttttttttttttttttttttttttttttttttatgtttgaagcttttg2040acaaagcttgtttgatggtatggttacctcattgttgctctatatttggtccttctttat2100ttgtttcaatatttttattgcttaatccactgtataatagtttctccttcctcaattgag2160ttagtttttcgtgattgcagcattaaaagttgttaaaatggctggggggtcaaagaggtc2220taaaagagcaagacttgacagtgaatcggaagacataagcgaccaagaaaaccttaaggt2280atgtttatgttgcttttgtctcgtttaagttatttagatggtataggtgaatttatttgg2340ttgagggttctctatattataggccgaaagcgacaatgaagatgatcaattacctgatgg2400gatagaggatgatgaagtagatagcatggaagatgatgagggagagagtgaggaagacga2460tgaaggagataccgaggaagatgatgaaggagatagcgaggaagatgatgaaggagagaa2520caaggaagacgaggatggagaaagcgaggactttgaagatggaaatgataaagagagtga2580gagtggcgatgaaggtaatgatgacaataaagatgctcagatggaagagcttgagaaaga264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权利要求：1.FAN蛋白在调控植物根长中的应用；所述FAN蛋白为a1或a2或a3：a1氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3将序列表中序列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得到的与植物根长相关的蛋白质。2.编码权利要求1中所述FAN蛋白的核酸分子在调控植物根长中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：编码权利要求1中所述FAN蛋白的核酸分子为如下b1或b2或b3或b4所示的DNA分子：b1编码区如序列表中序列1所示的DNA分子；b2核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；b3与b1或b2限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述FAN蛋白的DNA分子；b4在严格条件下与b1或b2限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述FAN蛋白的DNA分子。4.如权利要求1至3任一所述的应用，其特征在于：所述调控植物根长为植物根长增加或植物根长减小。5.如权利要求1至4任一所述的应用，其特征在于：所述植物为如下c1至c7中的任一种：c1双子叶植物；c2单子叶植物；c3禾本科植物；c4十字花科植物；c5拟南芥；c6野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7拟南芥突变体fan。6.一种培育转基因植物甲的方法，包括如下步骤：提高出发植物中权利要求1中所述FAN蛋白的表达量和或活性，得到转基因植物甲；与出发植物相比，转基因植物甲的根长增加。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述植物为如下d1至d6中的任一种：d1双子叶植物；d2单子叶植物；d3禾本科植物；d4十字花科植物；d5拟南芥；d6拟南芥突变体fan。8.一种培育转基因植物乙的方法，包括如下步骤：抑制出发植物中权利要求1中所述FAN蛋白的表达量和或活性，得到转基因植物乙；与出发植物相比，转基因植物乙的根长减小。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述植物为如下e1至e6中的任一种：e1双子叶植物；e2单子叶植物；e3禾本科植物；e4十字花科植物；e5拟南芥；e6野生型拟南芥Columbia-0亚型。10.植物育种方法甲或植物育种方法乙；植物育种方法甲，包括如下步骤：增加植物中权利要求1中所述FAN蛋白的含量和或活性，从而增加根长；植物育种方法乙，包括如下步骤：抑制植物中权利要求1中所述FAN蛋白的含量和或活性，从而减小根长。

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