[發明專利]OsMADS57蛋白或其編碼基因在抑制水稻分蘗中的應用

有效

• 申請號: 201210183051.3
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102675441A
• 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: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;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OsMADS57蛋白或其編碼基因在抑制水稻分蘗中的應用。

背景技術

植物株型是影響作物產量的重要因素之一，特別對水稻作物而言。目前知道水稻的分蘗數目、分蘗角度、植株高度、葉夾角、水稻穗子的大小和水稻小穗分支多少共同決定了水稻株型，而水稻的分蘗數和穗子的形狀又是決定水稻產量的最重要因素。對于水稻分蘗發育而言，分蘗期是水稻營養生長的最主要時期,包括從分蘗芽的分化到幼穗的形成。一般水稻品種，生長環境條件（溫度、水分、營養狀況）及其種植密度也會影響分蘗的發育。生長周期長的水稻品種一般比生長周期短的水稻分蘗要少一些。水稻分蘗包括一級分蘗和二級分蘗。根據分蘗結實的情況，分蘗又分為有效分蘗和無效分蘗兩種。有效分蘗的多少是決定水稻產量重要因素之一，所以我們通過各種手段盡可能的增加可育分蘗數量。

隨著科學研究的進展，特別是水稻的基因組學和生物信息學的迅速發展。目前，水稻中與分蘗發育相關的一些基因陸續被克隆出來。如我國學者李家洋實驗室克隆的MOC1基因直接影響水稻的分蘗數目，當該基因突變后表現出分蘗減少的表型，該基因的超表達轉基因植株表現出分蘗增多的表型。該實驗室最新研究發現MOC1相互作用的蛋白TAD1，編碼這個蛋白的基因突變后表現出分蘗增多的表型。研究表明水稻中D17/HTD1及擬南芥同源基因MAX3和D10及擬南芥同源基因MAX4均編碼類胡蘿卜素切割雙氧酶蛋白，它們分別簡稱carotenoid?cleavage?deoxygenate?protein??7(CCD7)和carotenoid?cleavage?deoxygenate?protein?8(CCD8)。MAX3和MAX4這兩個基因參與了植物分支激素（獨腳金內酯）的生物合成，這個激素合成的途徑中發現位于CCD7和CCD8的下游存在另外一些關鍵基因，例如擬南芥中編碼一種細胞色素P450酶MAX1，水稻還沒有相關同源基因的報道。2009年李家洋課題組報道了一個和d10經典分蘗突變體表型類似的突變體d27，D27編碼一個鐵離子包含蛋白，亞細胞定位顯示該基因和葉綠體共定位，主要在莖和根的微管細胞中表達。最終實驗證據表明D27可能是獨腳金內酯生物合成途徑的一個新成員。另一個影響水稻分蘗發育的基因D3則編碼一個含F-box的LRR蛋白，這個基因突變后也表現出分蘗增多的表型。2009年幾個課題組相繼報道了另一個和分蘗相關的突變體d14/htd2/d88，同樣具有獨腳金內酯途徑中經典突變體的表型，即分蘗數增多和植株矮化，還表現出穗子變短和種子變小的表型。2003年日本一個課題組根據同源性分析發現玉米的TEOSINTEBRANCHED1(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年日本另外一個課題組發現了這個基因的另一個突變體fc1，獨腳金內酯處理該突變體的生理實驗證明fc1表現出對這個激素不敏感的表型，作者推測OsTB1/FC1也可能位于MAX/RMS/D遺傳途徑的下游，部分參與了獨腳金內酯的信號傳導。2009年a?rice?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。

組成型超表達技術和反義轉基因是一個已經發展比較成熟的研究基因功能的技術。它是將基因以正向和反向的方式插入到強啟動子的下游，可以使表達的基因轉錄本在體內得到強的表達和表達量降低，從而使目的蛋白表達量增加和表達量減少。當對某一個感興趣的基因進行功能鑒定時，采用組成型超表達和反義轉基因技術可以使我們了解在該基因的表達很大程度的增強和內源基因的表達量減少，研究目的基因表達增強和表達減少的情況下，植物的生長發育等過程是否會受到影響，從未可以推斷該基因的可能的生物學功能。

發明內容

本發明的一個目的是提供OsMADS57蛋白或其編碼基因或表達OsMADS57的重組載體的新用途。

本發明提供了OsMADS57蛋白或其編碼基因或表達OsMADS57的重組載體在抑制植物分蘗中的應用；

所述OsMADS57蛋白的氨基酸序列為序列表中的序列2。

上述應用中，所述OsMADS57蛋白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1-726位核苷酸；