[發(fā)明專利]microRNA444a或其編碼基因在調(diào)控水稻株高中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210141051.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN102676520A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 種康;郭思義;徐云遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院植物研究所
• 主分類號(hào): C12N15/113
• 分類號(hào): C12N15/113;C12N15/82;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種microRNA444a或其編碼基因在調(diào)控水稻株高中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

microRNA廣泛存在于真核生物的基因組中，在生物的生長和發(fā)育的過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用，包括生長發(fā)育、代謝、信號(hào)傳導(dǎo)和植物的脅迫響應(yīng)。microRNAs長度一般在21-25nt之間，它在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控靶基因的表達(dá),主要通過降解靶基因mRNA、抑制其翻譯和染色體修飾進(jìn)而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)microRNA在生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著極其重要的作用，例如參與植物信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)、植物的形態(tài)建成、葉的發(fā)育和非生物脅迫反應(yīng)等等。

在模式植物擬南芥根的發(fā)育方面，microRNA160通過負(fù)調(diào)控其靶基因ARF10、ARF16和ARF17的轉(zhuǎn)錄本水平控制根冠細(xì)胞的形成；microRNA390的表達(dá)受生長素調(diào)節(jié)，控制擬南芥?zhèn)壬l(fā)育；在擬南芥的器官發(fā)育中，microRNA164通過調(diào)節(jié)CUC進(jìn)而影響擬南芥根和葉等組織器官的形態(tài)，而microRNA165/166通過調(diào)節(jié)PHB、PHV和REV表達(dá)來影響擬南芥葉片極性；microRNA172負(fù)調(diào)控AP2表達(dá)來影響擬南芥花器官的表達(dá)。2007年在《Nature?Genetics》研究了microRNA172控制玉米的性決定和組織細(xì)胞的命運(yùn)進(jìn)而調(diào)控組織分支的發(fā)育，同一年《Nature?Genetics》研究發(fā)現(xiàn)番茄的microRNA319可以控制復(fù)葉的發(fā)育；2010年研究發(fā)現(xiàn)水稻中的microRNA156負(fù)調(diào)控OsSPL14的表達(dá)進(jìn)而參與調(diào)控水稻理想株型的發(fā)育，即減少分蘗數(shù)、增強(qiáng)抗倒伏和增加谷物產(chǎn)量的性狀。2009年在《Cell》上建立了microRNA156和microRNA172調(diào)節(jié)擬南芥從營養(yǎng)生長到生殖生長時(shí)空的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，2010年《Development》詳細(xì)的研究了microRNA396b通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖最終影響了擬南芥葉片發(fā)育。在水稻中，越來越多的microRNAs被克隆和研究，2005年《the?Plant?Cell》報(bào)道了水稻中的一些microRNAs，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的microRNA(microRNA444a)，它在單子葉植物中十分保守，比如在水稻、小麥、大麥和玉米中都發(fā)現(xiàn)了它的存在，擬南芥中卻沒有檢測(cè)到它的表達(dá)。組織表達(dá)模式顯示microRNA444a在水稻的葉片、莖、根、花序和幼苗中都有表達(dá)。詳細(xì)深入研究microRNA444a在水稻中的生物學(xué)功能具有重要的意義。特別能調(diào)節(jié)水稻株型的發(fā)育，比如株高、分蘗數(shù)、分蘗角度、葉夾角和穗子的發(fā)育的調(diào)控。

在植物中，水稻矮化育種是第一次糧食作物綠色革命的主題。通過水稻矮化突變體和轉(zhuǎn)基因的研究進(jìn)一步地利用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，達(dá)到提高水稻產(chǎn)量的目的。目前，已經(jīng)鑒定出的水稻矮化突變體大約有60多個(gè)。比如最早發(fā)現(xiàn)的水稻矮化突變體d1(dwarf?1)和d61(dwarf?61)等表現(xiàn)出植株矮化的表型。在這些矮化突變體中，OsGA20ox2(SD1)基因是著名的綠色革命基因，它編碼GA合成途徑中的一個(gè)關(guān)鍵酶，功能缺失將導(dǎo)致水稻的半矮化，這項(xiàng)研究已經(jīng)應(yīng)用到水稻育種上，同年，Itoh等人發(fā)現(xiàn)了水稻另一個(gè)半矮化品種Tan-Ginbozu(d35Tan-Ginbozu)。發(fā)現(xiàn)更多的水稻矮化突變體及影響水稻植株高度的基因?qū)樗镜姆肿佑N提供重要的素材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供microRNA444a或其編碼基因或表達(dá)microRNA444a的重組載體的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的microRNA444a或其編碼基因或表達(dá)microRNA444a的重組載體在調(diào)控植物株高中的應(yīng)用；

所述microRNA444a的核苷酸序列為序列表中的序列3或序列4或序列2。

序列表中的序列2所示的RNA為序列3或序列4所示RNA的前體。

上述應(yīng)用中，所述microRNA444a的編碼基因的核苷酸序列為序列表中的序列1或序列表中的序列1自5’末端第49-4406位核苷酸。

所述表達(dá)microRNA444a的重組載體為將所述microRNA444a的編碼基因插入表達(dá)載體中，得到表達(dá)microRNA444a的載體。

所述表達(dá)microRNA444a的重組載體具體為將所述microRNA444a的編碼基因插入表達(dá)載體中，得到表達(dá)microRNA444a的載體。

序列表中的序列1或序列表中的序列1自5’末端第49-4406位核苷酸編碼序列2所示RNA。

上述應(yīng)用中，所述調(diào)控植物株高為降低植物株高。