[發明專利]水稻大粒基因及其應用

有效

• 申請號: 200610117113.5
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN101161675A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 林鴻宣;宋獻軍;黃巍;施敏;朱美珍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N15/82;C07K16/16;A01H4/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術領域

本發明屬于基因技術和植物學領域。更特別的，本發明涉及一種新的水稻大粒基因及其應用。

背景技術

水稻產量是由粒重、穗數、粒數三大性狀決定的。這些性狀是由多個數量性狀基因(QTL)控制的數量性狀。近10年來應用分子標記技術定位了許多產量相關性狀的QTL，但被成功克隆的基因還很少。

2005年日本科學家成功克隆了1個控制水稻粒數的基因(Gnla)，并闡明了該基因的分子機理，相關成果發表在Science上，引起國際上的廣泛關注。此外，雖然最近有定位于第三染色體的一個控制粒長基因GS3被克隆的報道，但沒有對其進行相關功能分析。

然而，控制粒重的相關基因的克隆和功能研究至今還沒有獲得真正的成功。粒重是決定產量的最重要性狀之一，開展粒重基因的克隆和功能研究，以便應用于作物高產分子育種，具有重大理論意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的可用于控制作物籽粒大小的水稻大粒基因及其應用。

在本發明的第一方面，提供一種分離的水稻大粒蛋白，該蛋白選自下組：

(a)具有SEQ?ID?NO：2氨基酸序列的多肽；或

(b)將SEQ?ID?NO：2氨基酸序列經過一個或多個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的，且具有控制作物粒寬或粒重功能的由(a)衍生的多肽。

在本發明的另一優選例中，所述的蛋白來源于水稻。

在本發明的另一優選例中，所述的蛋白具有E3連接酶活性。

在本發明的第二方面，提供一種分離的多核苷酸，該多核苷酸選自下組：

(i)編碼所述的水稻大粒蛋白的多核苷酸；或

(ii)與(i)中的多核苷酸互補的多核苷酸。

在本發明的另一優選例中，該多核苷酸編碼具有SEQ?ID?NO：2所示氨基酸序列的多肽。

在本發明的另一優選例中，該多核苷酸選自下組：

(1)SEQ?ID?NO：1所示的核苷酸序列；或

(2)SEQ?ID?NO：1中255-1532位所示的核苷酸序列。

在本發明的第三方面，提供一種載體，它含有所述的多核苷酸。

在本發明的第四方面，提供一種遺傳工程化的宿主細胞，它含有所述的載體；或它的基因組中整合有所述的多核苷酸。

在本發明的第五方面，提供所述的水稻大粒蛋白或其編碼基因的用途，用于：控制作物籽粒的粒寬或粒重(更優選的，為增加作物籽粒的粒寬或粒重，從而增加作物產量)；調節細胞過程；或作為鑒定作物大粒品種和小粒品種的分子標記。

在本發明的另一優選例中，所述的細胞過程包括但不限于：細胞分裂、信號傳導、細胞伸長。

在本發明的第六方面，提供一種改良作物(更優選的，為增加作物籽粒的粒寬或粒重)的方法，該方法包括：(A)降低所述作物中水稻大粒基因的表達；或(B)將功能降低或功能缺失的水稻大粒基因或蛋白導入作物中。

在本發明的另一優選例中，將功能降低或功能缺失的水稻大粒基因或蛋白導入小粒品種的作物中，從而可促進作物籽粒變大。更優選的，將功能缺失的水稻大粒基因或蛋白導入作物中。

在本發明的另一優選例中，用分子標記選擇技術將從大粒品種的作物中獲得的GW2基因片段導入小粒品種的作物中。該方法為非轉基因方法，沒有安全隱患。

在本發明的第七方面，提供一種所述的水稻大粒蛋白或其編碼基因的激動劑或拮抗劑。

在本發明的第八方面，提供一種能與所述的水稻大粒基因或其編碼蛋白特異性結合的抗體。

在本發明的第九方面，提供一種制備轉基因植物的方法，所述的方法包括步驟：將所述的多核苷酸導入植物細胞中，培養所述的植物細胞，再生成植物。

在本發明的另一優選例中，所述方法包括步驟：

(s1)提供攜帶表達載體的農桿菌，所述的表達載體含有所述的蛋白的編碼基因；

(s2)將植物細胞或組織或器官與步驟(s1)中的農桿菌接觸，從而使所述蛋白的編碼基因轉入植物細胞，并且整合到植物細胞的染色體上；

(s3)選擇出轉入所述的蛋白編碼基因的植物細胞或組織或器官；以及

(s4)將步驟(S3)中的植物細胞或組織或器官再生成植物。

在本發明的第十方面，提供一種制備所述的蛋白的方法，所述方法包括：培養所述的宿主細胞，收集獲得所述的蛋白。

本發明的其它方面由于本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。

附圖說明