[發明專利]水稻OsMADS29基因在調控植物種子組織細胞退化中的應用

有效

• 申請號: 201210048458.5
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103288939A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 孟征;吳鳳;楊雪蓮;杜曉秋
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/113;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

本發明涉及水稻OsMADS29基因在調控植物種子組織細胞退化中的應用。

背景技術

根據高等真雙子葉植物花發育的ABCDE模型，經典的B類花同源異型基因特異的在花瓣和雄蕊中表達并參與這兩輪器官的形成。2002年，A.Becker等人在建立B類基因的系統進化樹時首先在裸子植物麻黃綱買麻藤(Gnetum?gnemon)中找到了一類不同于經典B類基因的一個基因分支，這類基因主要是在雌性生殖器官中表達。鑒于其與經典的B類基因結構相似，但在表達方式和功能上卻完全不同的原因，將這一類基因命名為B_sister基因。B_sister基因可能在種子植物繁殖器官的結構進化上起了非常重要的作用。

目前已有的B_sister基因研究結果都集中在高等真雙子葉植物中，對于單子葉植物水稻來說，B_sister是否也在雌性生殖器官中特異表達并發揮作用尚不清楚。水稻中一共存在著3個B_sister基因，分別為OsMADS29，OsMADS30和OsMADS31，但是對于它們的功能研究至今未見報道。由于水稻是農業科學研究的模式植物，也是重要的糧食和經濟作物之一，它的雌性生殖器官的發育直接影響糧食產量和國計民生，因此，對水稻種子發育的研究具有重要的理論意義和經濟價值。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種OsMADS29蛋白的新用途。所述OsMADS29蛋白為序列表序列1所示蛋白，來源于水稻，其編碼序列為序列表序列2中第1位至第780位所示的核苷酸序列。

本發明所提供的新用途為序列表序列1所示蛋白可用于調控目的植物種子細胞凋亡或調節序列表序列1所示蛋白質表達量的物質可用于調控目的植物種子細胞凋亡。

所述目的植物種子細胞凋亡表現為如下a)-d)中的至少一種：

a)胚珠脈管系統中的篩管和/或導管的形成；

b)胚珠珠心突部位細胞的退化；

c)種皮部位細胞的退化；

d)胚乳細胞的退化。

本發明的另一個目的是提供一種培育轉基因植物的方法，是抑制目的植物中序列表序列1所示蛋白的表達，得到與所述目的植物相比具有如下1)-4)中至少一種表型的轉基因植物：

1)胚珠珠心突部位細胞不退化；

2)胚珠脈管系統中無篩管和/或導管的分化；

3)種皮部位細胞不退化；

4)胚乳細胞不退化。

所述種皮部位細胞具體可為珠心表皮細胞、內珠被細胞和/或外珠被細胞。

在上述方法中，所述降低目的植物中序列表序列1所示蛋白的表達是通過將式I所示的DNA分子導入目的植物中實現的；

(I)SEQ_正向-X-SEQ_反向；

所述SEQ_正向是序列表序列2中包括第474位至第962位的核苷酸段；

所述SEQ_反向的序列與所述SEQ_正向的序列反向互補；

所述X是所述SEQ_正向與所述SEQ_反向之間的間隔序列，在序列上，所述X與所述SEQ_正向及所述SEQ_反向均不互補。

在上述方法中，所述SEQ_正向的核苷酸序列是序列表序列2中第474位至第962位核苷酸序列。

在上述方法中，所述式I所示的DNA片段為重組表達載體pU29i中的Spe?I至Kpn?I之間的DNA片段。

在上述方法中，所述抑制目的植物中序列表序列1所示蛋白的編碼基因的表達是通過將下述重組表達載體pU29i導入目的植物中實現的：將式II所示DNA片段沿著從Kpn?I至Sac?I的方向插在載體pU1301的Kpn?I和Sac?I位點間，得到重組表達載體pU29i；

(II)式I-Y；

所述Y是終止式I所示DNA片段轉錄的核苷酸序列。

在上述方法中，所述X的核苷酸序列是序列表序列3所示的核苷酸序列。

在上述方法中，所述Y的核苷酸序列是序列表序列4所示的核苷酸序列。

在上述應用或方法中，所述目的植物可為單子葉植物，所述單子葉植物具體可為水稻。