[發明專利]microRNA444a或其編碼基因在調控水稻分蘗中的應用

有效

• 申請號: 201210141053.6
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102676521A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 種康;郭思義;徐云遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;C12N15/63;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

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種microRNA444a或其編碼基因在調控水稻分蘗中的應用。

背景技術

microRNA廣泛存在于真核生物的基因組中，在生物的生長和發育的過程中起著重要的調節作用，包括生長發育、代謝、信號傳導和植物的脅迫響應。microRNAs長度一般在21-25nt之間，它在轉錄后水平負調控靶基因的表達,主要通過降解靶基因mRNA、抑制其翻譯和染色體修飾進而調節基因的表達。研究發現microRNA在生物的轉錄調控網絡中發揮著極其重要的作用，例如參與植物信號的轉導、植物的形態建成、葉的發育和非生物脅迫反應等等。

在模式植物擬南芥根的發育方面，microRNA160通過負調控其靶基因ARF10、ARF16和ARF17的轉錄本水平控制根冠細胞的形成；microRNA390的表達受生長素調節，控制擬南芥側生根發育；在擬南芥的器官發育中，microRNA164通過調節CUC進而影響擬南芥根和葉等組織器官的形態，而microRNA165/166通過調節PHB、PHV和REV表達來影響擬南芥葉片極性；microRNA172負調控AP2表達來影響擬南芥花器官的表達。2007年在《Nature?Genetics》研究了microRNA172控制玉米的性決定和組織細胞的命運進而調控組織分支的發育，同一年《Nature?Genetics》研究發現番茄的microRNA319可以控制復葉的發育；2010年研究發現水稻中的microRNA156負調控OsSPL14的表達進而參與調控水稻理想株型的發育，即減少分蘗數、增強抗倒伏和增加谷物產量的性狀。2009年在《Cell》上建立了microRNA156和microRNA172調節擬南芥從營養生長到生殖生長時空的調控網絡，2010年《Development》詳細的研究了microRNA396b通過調節細胞的增殖最終影響了擬南芥葉片發育。在水稻中，越來越多的microRNAs被克隆和研究，2005年《the?Plant?Cell》報道了水稻中的一些microRNAs，發現了一個新的microRNA(microRNA444a)，它在單子葉植物中十分保守，比如在水稻、小麥、大麥和玉米中都發現了它的存在，擬南芥中卻沒有檢測到它的表達。組織表達模式顯示microRNA444a在水稻的葉片、莖、根、花序和幼苗中都有表達。詳細深入研究microRNA444a在水稻中的生物學功能具有重要的意義。特別能調節水稻株型的發育，比如分蘗、分蘗數、分蘗角度、葉夾角和穗子的發育的調控。

在已經發現的水稻矮化突變體中，有些突變體還表現出分蘗減少或者增多的表型。水稻分蘗數的多少也是影響水稻產量的重要因素之一，人們往往希望控制水稻有效分蘗數量進而達到水稻增產的目的。水稻側生分支的發育即分蘗的發育被廣泛的研究。水稻中MOC1既影響水稻分蘗芽的起始又影響分蘗芽的伸長，是控制水稻分蘗發育的重要基因。moc1與野生型相比表現出分蘗極端減少和植株矮化的表型，而MOC1組成性超表達轉基因植株則表現出分蘗數多于野生型的表型。MOC1基因編碼GRAS轉錄因子家族的蛋白，該蛋白定位于細胞核，原位雜交證明MOC1主要在分蘗芽表達。根據同源性分析發現玉米的TEOSINTE?BRANCHED1(TB1)高度同源性基因OsTB1/FC1，該基因編碼TCP轉錄因子家族的蛋白，是分蘗發育的負調控因子。這個基因的突變體表現出分蘗數增多和半矮化的表型，該基因超表達轉基因植株表現出分蘗減少的表型。2009年arice?dwarf?and?low-tillering(dlt)mutant被發現和研究，這個突變體表現出矮化和分蘗減少的表型，相應的DLT轉基因證實了該突變體的表型，結果表明dlt突變體表現出類似于水稻中油菜素內酯缺陷和信號突變體的表型。

發明內容

本發明的一個目的是提供microRNA444a或其編碼基因或表達microRNA444a的重組載體的應用。

本發明提供的microRNA444a或其編碼基因或表達microRNA444a的重組載體在調控植物分蘗中的應用；

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。