[發明專利]與植物株型相關的蛋白IPA1及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201010146613.8
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101921321A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 李家洋;錢前;王永紅;矯永慶;薛大偉;劉貴富;王靜;董國軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及植物基因工程技術領域，特別涉及與植物株型相關的蛋白IPA1及其編碼基因與應用。

背景技術

水稻的株型包括分蘗數目、分蘗角度、穗型和株高等性狀。良好的株型是提高水稻產量的關鍵因素。當前生產上應用的大部分栽培品種為含有半矮稈基因SD1的矮稈品種。與傳統的高稈品種相比，矮稈品種具有較多的優勢，因此掀起了第一次“綠色革命”，大幅度地提高了水稻的產量。但是，矮稈品種固有的缺點卻限制了其產量的進一步提高，這包括無效分蘗較多、穗子較小、葉面積指數過高、葉片遮蔭現象嚴重及冠層光合作用下降等缺點。為了克服當前大部分栽培品種增產潛力有限的缺點，進一步滿足人們對糧食的需求，國際水稻所的育種學家提出了水稻新株型的概念，新株型的主要特點是分蘗少，沒有無效分蘗；穗子大，穗粒數多；莖稈粗壯，抗倒伏。

水稻分蘗數目是水稻生產中的一個重要的農藝性狀。單位面積的有效分蘗數決定了穗數，而穗數又是決定單位面積上水稻產量三個關鍵因素之一。因此，合理地控制水稻分蘗的發生，盡量減少無效分蘗具有重要的生產意義。

穗粒數是決定水稻產量的另外一個重要的因素。目前生產上應用的大部分高產品種具有的典型特征就是穗粒數顯著增多。穗粒數增多的原因，主要是因為穗子上一級枝梗和二級枝梗數目較多，籽粒著生密度大。提高穗粒數對培育高產品種來說十分重要。千粒重是水稻產量的第三個決定性因素，直接反映了水稻籽粒干物質積累和灌漿的好壞，并且與籽粒的大小密切相關。

抗倒伏能力一直是水稻育種學家十分重視的方面。雖然其不能直接提高水稻的產量，但它對于產量的穩定具有十分重要的作用，是產量進一步提高的限制性因素。與傳統高稈品種相比，矮稈品種通過降低株高，提高了植株的抗倒伏能力，從而保證了水稻的穩產，使產量的提高成為可能。因此，進一步增加植株的抗倒伏能力，是水稻更高產的前提。在這種情況下，改變莖稈的性狀，培育更加粗壯，抗倒伏能力更強的品種一直是育種學家努力的目標。

國際水稻所新株型的基本特點為少蘗、粗稈和大穗。模擬研究表明，在熱帶地區、干季的條件下，具有新株型品種的產量可以比當前品種再提高25％。因此，闡明分蘗、莖稈和穗子發育的遺傳基礎和分子機理，對于獲得更加高產的品種具有十分重要的意義。當前，盡管人們已經克隆了許多產量相關的基因，但是能夠從整體上系統地改變水稻的株型，使之產生新株型特點的基因還未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種與植物株型相關的蛋白及其編碼基因。

本發明所提供的與植物株型相關的蛋白，名稱為IPA1，來源于水稻(Oryza?sativaL.)，是如下1)或2)的蛋白質：

1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

2)將序列表中序列1的氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加與植物株型相關的由1)衍生的蛋白質。

為了使1)中的IPA1便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。

表1.標簽的序列