[發明專利]水稻矮桿株系創制的方法及其用途、恢復矮桿性狀的方法

有效

• 申請號: 201210086493.6
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102703497A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 梁婉琪;張大兵;王文斐;羅治靖;陳明姣;袁政
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H1/02;C12N15/84;C12N1/21;C12R1/01
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種生物工程技術領域中的水稻株系創制的方法，具體是一種水稻矮桿株系創制的方法及其用途、恢復矮桿性狀的方法。?

背景技術

水稻是我國最主要的糧食作物之一，我國有60％以上人口以稻米為主食，是世界上最大的稻米生產國和消費國。我國水稻年播種面積3000萬公頃，占世界的20％；產量1.85億噸，占世界的近1/3，單位面積產量6.35噸/公頃。比全球平均產量3.85噸/公頃高65％。水稻在我國谷物產量中始終保持在總量的40％左右，占據了近半壁江山。?

株型建立是高等植物發育過程中的重要事件，對于植物更好地適應外界環境、充分吸收光能具有重要意義。高等植物的株型建成主要取決于株高、分支數目和分支角度等幾個方面，涉及多種植物器官的發生和形態建成過程。在農業生產中，合理株型是作物豐產的基礎，其中矮生性狀是理想株型性狀的一個重要方面。矮桿作物品種耐肥，抗倒伏，適宜密植，能夠充分利用土地和光照資源。上世紀60年代，水稻、玉米、小麥等作物矮桿品種的選育和推廣，引發了全球作物育種史上著名的綠色革命。?

自從1922年印度學者Parnell等首次報道了一個水稻自然矮桿突變株系后，迄今已篩選到70多個不等位的矮桿和半矮桿株系，但目前在生產中廣泛應用的主要是含sd-1血緣的半矮桿株系。根據對1980-1985年間南方稻區育成的313個秈稻品種的系譜分析結果，發現含sd-1血緣的品種占總品種數的75.6％。其他矮源難以應用的原因在于所攜帶突變基因不僅對株高有作用，通常還對構成水稻產量的穗數、粒數和粒重3個因素中的某1個或某幾個性狀產生不良的多效影響。矮源的單一化造成潛在的遺傳背景單一的風險，也限制了由此育成品種產量的進一步提高。因此，研究選育新型水稻矮桿株系并對其調控機理進行深入研究，是進一步發掘水稻優質矮源的必要前提和基礎。?

現有的轉基因工程技術是建立在對植物正常發育過程分子調控機制充分研究和認識的基礎上加以應用的，因此，深入研究水稻株型建立特別是水稻矮稈的機理及調控網絡并加以應用是在生產上研發新型優良株型的基礎。?

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種水稻矮桿株系創制的方法及其用途、恢復矮桿性狀的方法，利用DWT1基因及其蛋白參與調控水稻株型特別是控制水稻莖桿高度的特點，及其利用轉基因技術控制水稻株型上的特性，通過突變該蛋白序列或抑制該蛋白的表達產生新的水稻矮桿株系，在農業生產上具有十分重要的應用。?

第一方面，本發明涉及一種水稻矮桿株系創制的方法，包括如下步驟：選擇常規水稻品種，處理，培育，即得所述水稻矮桿株系，所述處理為，?

(a)采用常規基因工程方法，敲除或者改變編碼如SEQ?ID?NO.3所示氨基酸的核苷酸序列，使所示氨基酸序列發生缺失或變異，進而使得所述氨基酸序列對應多肽的活性水平下降或喪失；?

或者(b)采用常規基因工程方法，抑制或者降低編碼如SEQ?ID?NO.3所示氨基酸序列的核苷酸序列的表達，降低所述氨基酸序列對應多肽的表達水平。?

優選地，所述水稻品種為粳稻品種武育粳7號、龍特浦B或者9311。?

優選地，所述核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。?

優選地，所述水稻矮桿株系創制的方法包括如下步驟：采用常規基因工程方法，使常規水稻品種中如SEQ?ID?NO.2所示核苷酸序列突變為SEQ?ID?NO.4，培育，進而獲得所述水稻矮桿株系，即dwt1突變體。?

優選地，所述水稻矮桿株系創制的方法包括如下步驟：構建所述基因的RNA干擾植物表達載體，轉化水稻植株，進而獲得所述水稻矮桿株系。?

第二方面，本發明還涉及前述方法獲得的水稻矮桿株系在水稻制種中的用途，其特征是，所述用途為：?

(a)以所述水稻矮桿株系做為常規育種的矮桿材料，進行育種；?

或者(b)以所述水稻矮桿株系作為母本，進行雜交育種。?

第三方面，本發明還涉及恢復前述方法獲得的水稻矮桿株系的矮桿性狀的方法，將根癌農桿菌(Agrobac?terium?tumefaciens)EHA105(DWT-COM)CGMCC?No.4819轉入所述水稻矮桿株系，培育，即得；其中CGMCC?No.4819含有編碼如SEQ?ID?NO.3所示氨基酸的核苷酸；具體包括如下步驟：?