[發明專利]基因OsBBX22b在降低水稻株高方面的應用

有效

• 申請號: 201210421925.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102925454A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 謝先芝;周晉軍;趙杰;王盈盈;張程;程惠敏;閆麗華
• 申請（專利權）人: 山東省水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明涉及植物基因工程技術領域，具體涉及基因OsBBX22b在降低水稻株高方面的應用。

背景技術

水稻是世界上主要糧食作物之一，水稻產量由多個性狀決定，其中水稻植株高度（簡稱株高）是一個重要的農藝性狀。水稻株高是指水稻植株莖基部到穗尖（不包括芒長）的高度。傳統的高稈水稻品種抗倒伏性較差，在自然界逆境條件下（如風和雨）容易倒伏并造成不同程度的產量損失。因此株高性狀雖然不直接構成水稻的產量，卻是水稻高產穩產的基本前提（許學等，原子核物理評論，2008，25:171-175；魏靈珠等，生物工程學報，2012，28:144-153）。20世紀60年代，由于水稻Sd1和小麥Rht等矮桿基因在育種中的廣泛應用，引發了第一次“綠色革命”（Khush，Genome，1999，42:646-655）。

近年來，越來越多的遺傳學證據表明，許多植物的株高與赤霉素（Gibberellin，GA）途徑密切相關。此外，其他植物激素包括油菜素內酯（Brassinosteriod，BR）和生長素（Indole-3-acetic?acid，IAA）以及開花相關轉錄因子、細胞壁形成基因也會影響植物的株高。

GA是調控植物株高的重要激素（Kazan?and?Manners，J?Exp?Bot,2011,62:4087-4100）。活性GAs生物合成過程中有6個編碼關鍵酶的基因，包括CPS(ENT-COPALYLDIPHOSPHATE?SYNTHASE)、KS(ENT-KAURENE?SYNTHASE)、KO(ENT-KAURENE?OXIDASE)、KAO(ENT-KAURENE?ACID?OXIDASE)、GA3ox(GA3-OXIDASES)和GA20ox(GA20-OXIDASES)（Yamaguchi，Annu?Rev?Plant?Biol,2008,59:225-251）。在擬南芥中GAs生物合成途徑上的相關基因缺失突變均能夠導致植株嚴重矮化或者半矮化表型（Sakamoto?et?al.,Plant?Physiol,2004,134:1642-1653）。在水稻中發現的3個GA缺陷型半矮化突變體d35、sd1（semidwarf1）和d18分別是由OsKO2、OsGA20ox2和OsGA3ox2位點變異引起的（Itoh?et?al.,Plant?Cell,2002,14:57-70;Sasaki?et?al.,Nature,2002,416:701-702;Itoh?et?al.,Plant?Mol?Biol,2004,533-547）。水稻EUI（ELONGATED?UPPERMOST?INTERNODE?1）基因編碼細胞色素P450單加氧酶，該基因產物能夠導致GA失活。過量表達EUI的轉基因水稻株高顯著降低（Zhu?et?al.,Plant?Cell,2006,18:442-456）。此外，GA信號途徑也可以影響株高。GID1（GA-INSENSITIVE?DWARF1）基因編碼GA受體蛋白，該基因功能缺失突變體水稻gid1植株顯著矮化（Ueguchi-Tanaka?et?al.,Nature,2005,437:693-698）。DELLA蛋白是GA信號傳導途徑的負調控因子，在水稻中編碼DELLA蛋白的兩個基因是SLR1（SLENDER?RICE-1）和SLRL1（SLR1-LIKE?1）。SLR1和SLRL1基因過表達水稻的株高顯著降低（Itoh?et?al.,Plant?Cell,2002,14:57-70）。近來，Kovi等人（Theor?Appl?Genet,2011,123:705-714）定位到一個調節水稻株高的基因，該基因編碼幾丁質誘導的赤霉素應答蛋白。