[發明專利]水稻葉形控制基因SRL-1及其應用有效

申請號：	201110103087.1	申請日：	2011-04-25
公開（公告）號：	CN102219839A	公開（公告）日：	2011-10-19
發明（設計）人：	張光恒;錢前;薛紅衛;項菁菁;曾大力;沈年偉;郭龍彪;胡江;朱麗;高振宇;劉堅;董國軍	申請（專利權）人：	中國水稻研究所
主分類號：	C07K14/415	分類號：	C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N15/82;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00;C12R1/19;C12R1/01
代理公司：	杭州中成專利事務所有限公司 33212	代理人：	金祺
地址：	310006 浙江***	國省代碼：	浙江;33
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	水稻控制基因 srl 及其應用
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域。具體地說，本發明涉及一種利用圖位克隆技術克隆的水稻SRL-1基因，以及利用轉基因互補實驗確認該基因的功能；同時還涉及利用該基因調控葉片近軸面泡狀細胞數目，影響葉片形態；同時利用該基因可調節葉片卷曲程度，能夠獲得農作物的理想株型，提高農作物的產量。

背景技術

水稻作為單子葉植物的模式植物，其葉的組成與雙子葉植物不同，由葉片、葉鞘、葉枕以及葉舌和葉耳組成。其中葉片的結構又分為表皮、葉肉和葉脈三個部分。表皮有上下表皮之分，由表皮細胞、泡狀細胞、氣孔器和表皮毛等組成。泡狀細胞是一種大型薄壁細胞，其細胞長軸與葉脈平行，分布于兩個葉脈的上表皮中，每個細胞內含有大液泡。泡狀細胞與葉片的卷曲和舒展有關，當葉片蒸騰失水過多時，泡狀細胞失水收縮，使得葉片向上卷曲，以減少蒸騰；當天氣濕潤葉片蒸騰減少時，泡狀細胞吸水膨脹，使得葉片又展開。

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，為全球一半以上的人口提供了主食，提高水稻的產量具有重要意義。而微卷的葉片是水稻理想株型的特征之一，微卷使得葉片能夠直立，防止葉片披垂，并且能夠減少陽光的遮擋，增加植株生長中后期下部葉片的透光率。

隨著分子生物學和分子遺傳學方法和技術的不斷發展以及水稻對人類的重要性，多位研究者對葉片形態影響光合作用的基因進行了定位和克隆。張光恒等通過研究，把一個卷葉突變體(sll1)定位在水稻9號染色體上，sll1表現出極度卷曲的表型，編碼一個SHAQKYE類MYB轉錄因子，SLL1突變會導致遠軸面葉肉細胞程序性死亡不能進行而抑制葉片遠軸特征化的形成，因而能引起葉綠素的增加和光合作用增強，能增加“源”的產出，具有高產的潛力。趙淑青等通過研究，把leaf?inclination2基因的3個等位突變體lc2進行了鑒定和功能分析，把lc2基因定位在2號染色體上。突變體表現出葉角增大，把LC2基因轉到突變體上進行互補實驗，發現突變體的葉角變小，因此認為LC2能夠減小水稻的葉角，能夠改善植株的受光狀態，提高光合效率，因而提高產量。李玲等通過研究在T-DNA插入突變體中定位到ACL1基因，該基因能使泡狀細胞數目增加，表皮細胞擴脹，從而導致葉片近軸面和遠軸面發育不協調，引起葉片向遠軸面的卷曲。水稻中的AGO7基因可以使葉片向上卷曲，并且引起葉片直立，延長直立時間，并且保持較高的葉片直立指數。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種從水稻卷葉突變體中克隆的新基因SRL-1，其能通過調控葉片近軸面泡狀細胞的數目來影響葉片的卷曲程度。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種水稻葉形基因SRL-1編碼的蛋白質，該蛋白質具有SEQ?ID?No：2(即序列表中的第2個序列)所示的氨基酸序列。

作為本發明的水稻葉形控制基因SRL-1編碼的蛋白質的改進：氨基酸序列還包括在SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列中添加、取代、插入或缺失一個或多個氨基酸或其他物種中的同源序列而生成的氨基酸序列或衍生物。

本發明還提供了編碼上述蛋白質的水稻葉形控制基因SRL-1，該基因具有SEQ?ID?No：1(即序列表中的第1個序列)所示的核苷酸序列。

作為本發明的基因的改進：核苷酸序列還包括在SEQ?IDNo：1所示的核苷酸序列中添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸而生成的突變體、等位基因或衍生物。

本發明還提供了含有上述基因的質粒。

本發明還提供了含有上述基因的植物表達載體。

本發明還提供了一種宿主細胞，該宿主細胞含有上述基因序列，該細胞為大腸桿菌細胞、農桿菌細胞或植物細胞。

本發明還提供了一種改良水稻葉形的方法，包括用為SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列的基因轉化水稻細胞，再將轉化后的水稻細胞培育成植株。轉化可采用農桿菌介導法或基因槍法。

具體的說：本發明所提供的從水稻卷葉突變體中克隆的新基因SRL-1，具有SEQ?IDNo：1所示的核苷酸序列。也包括在取代一個核苷酸而產生的突變體等位基因，還含具有相同功能并能達到本發明目的的基因序列。

本發明中SEQ?ID?No：2所示的蛋白質，還包括其中進行一個或幾個氨基酸的替換、插入或缺失氨基酸所獲得的功能類似物。