本发明属于分子生物学，具体涉及一种gmr1蛋白或其编码基因在调控植物根系发育中的应用。
背景技术：
1、大豆是重要的粮油作物，提高大豆自给能力的途径是突破单产低的局限性，进一步提高大豆总产量。而产量在很大程度上取决于根系构型，根系构型对土壤养分吸收及调控地上部生长发育具有重要作用，根系生长发育状况与作物产量密切相关。因此，根系对大豆的生长发育极其重要，但目前关于大豆根系发育相关机制的研究并不多。
2、根系是必不可少的多功能植物器官，是植物体与土壤环境直接接触并进行养分吸收和支撑地上部分的关键器官，参与代谢物的储存、锚固以及与土壤环境的相互作用，充当共生微生物关系的界面，为植株的生长和发育提供能量，也为植株激素、氨基酸等微量成分的合成与转化提供场所，对作物种子的形成有重要作用。充满活力的发达根系是大豆植株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，有利于大豆吸收深土层中的水分和营养，提高在逆境环境下的生存能力。因此，解析调控大豆根系构型关键基因，遗传改良大豆根系构型是今后进一步增产的关键，为培育高产、高蛋白、高油、抗倒伏与抗逆大豆新种质提供重要的理论应用价值。
3、利用传统育种方法培育根系发达的大豆品种周期长、偶然性大，且所培育的品种不稳定，进展比较缓慢；基因工程技术的优点是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，是培育高产、高蛋白、高油、抗倒伏与抗逆大豆新种质有效途径之一。然而采用gmr1蛋白及其编码基因调控植物根系方面的研究未见相关报道，尤其在大豆植物根系方面的研究也未见相关报道。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种gmr1蛋白或其编码基因在调控植物根系发育中的应用，过表达该蛋白及其编码基因具有增加侧根数目、主根长度与侧根长度的功能，从而进一步改善根系构型，增加对水分、养分更高效的吸收与利用，增强对逆境胁迫的抵抗能力，提高作物的产量和质量。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供一种gmr1蛋白或其编码基因在调控植物根系发育中的应用。
4、优选的，所述gmr1蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示。
5、优选的，gmr1编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。
6、本发明还提供含有所述gmr1蛋白的基因的相关生物材料在调控植物根系发育中的应用，所述相关生物材料包括：表达gmr1蛋白或其编码基因的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。
7、优选的，所述gmr1蛋白或其编码基因在植物中的表达量和/或活性提高，促进转基因植物根系发育；所述gmr1蛋白或其编码基因在植物中的表达量和/或活性降低，抑制植物根系发育。
8、优选的，转基因植物根系发育体现为如下中至少一种：侧根数目、侧根长度、主根长度。
9、本发明还提供一种培育侧根数目增加和/或主根长度增加和/或侧根长度增加的转基因植物的方法，包括如下步骤：将所述gmr1基因克隆并构建过表达载体，将过表达载体转染到受体植株中，获得转基因植物。
10、优选的，构建过表达载体采用的原载体为pcambia1305。
11、本发明还提供一种培育侧根数目减少和/或主根长度减短和/或侧根长度减短的转基因植物的方法，包括如下步骤：根据所述gmr1基因，设计靶标序列sgrna，构建gmr1基因编辑的crispr/cas9载体；将crispr/cas9载体转入感受态细胞中，构建含敲除gmr1基因crispr/cas9载体的基因工程菌；基因工程菌介导转化受体植株中，获得转基因植物。
12、优选的，所述受体植株为拟南芥或大豆。
13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14、本发明首次提出一种与植物根系发育调控相关的gmr1蛋白，所述gmr1蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，编码该蛋白的gmr1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。本发明将gmr1基因转入受体植物，其过量表达可增加受体植物根系总量，敲除gmr1基因可减少受体植物根系总量。另外根据本发明提供的方法，可利用大豆gmr1蛋白的表达来调控植物根系发育，同时还可培育出侧根数目、主根长度与侧根长度增加的新品种。
15、本发明经过表达gmr1蛋白及其编码基因植物实验，发现过表达gmr1蛋白及其编码基因具有增加侧根数目、主根长度与侧根长度的功能，从而进一步改善根系构型，增加对水分、养分更高效的吸收与利用，增强对逆境胁迫的抵抗能力，提高作物的产量和质量。
1.一种gmr1蛋白或其编码基因在调控植物根系发育中的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述gmr1蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，gmr1编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。
4.含有权利要求1中所述编码基因的相关生物材料在调控植物根系发育中的应用，其特征在于，所述相关生物材料包括：表达gmr1蛋白或其编码基因的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。
5.如权利要求1或4所述的应用，其特征在于，所述gmr1蛋白或其编码基因在植物中的表达量和/或活性提高，促进转基因植物根系发育；所述gmr1蛋白或其编码基因在植物中的表达量和/或活性降低，抑制植物根系发育。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，转基因植物根系发育体现为如下中至少一种：侧根数目、侧根长度、主根长度。
7.一种培育侧根数目增加和/或主根长度增加和/或侧根长度增加的转基因植物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求3中所述gmr1编码基因克隆并构建过表达载体，将过表达载体转染到受体植株中，获得转基因植物。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，构建过表达载体采用的原载体为pcambia1305。
9.一种培育侧根数目减少和/或主根长度减短和/或侧根长度减短的转基因植物的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据权利要求3中所述编码gmr1基因，设计靶标序列sgrna，构建gmr1基因编辑的crispr/cas9载体；将crispr/cas9载体转入感受态细胞中，构建含敲除gmr1基因crispr/cas9载体的基因工程菌，基因工程菌介导转化受体植株中，获得转基因植物。
10.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述受体植株为拟南芥或大豆。
