[發明專利]介導水稻穗軸分化的osa-miR167及其應用

無效

• 申請號: 201210455301.4
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103387985A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 韓生成;王英典;趙和平;劉海
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 李稚婷

技術領域

本發明涉及水稻轉基因新品種培育，特別涉及一種介導水稻穗軸分化的microRNA在培育轉基因水稻新品種方面的應用。

背景技術

水稻是世界上最主要的大宗糧食作物之一，水稻高產與優質新品種的培育成為保證我國糧食安全的重要課題。水稻分蘗與穗軸分化能力決定著水稻單株穗的大小及穎花數量，且制約著水稻產量形成所依賴的單位面積的總穎花數，即“庫容量”。水稻穗軸及穎花分化及發育過程，是以復雜的調控因子及其構成的信號分子網絡為基礎。因此，研究水稻穗軸及穎花分化及發育的分子機理，并挖掘相關調控基因資源，不僅可為認識水稻穎花數量所決定的“庫容量”形成的分子機理奠定重要的理論基礎，且可為創制高產水稻新品種提供技術保障。

MicroRNA（miRNA）是一類新發現的廣泛存在于動物和植物中的非翻譯單鏈小分子RNA（Reinhart?et?al.,2002，MicroRNAs?in?plants.Genes?&?Development?16,1616-1626.;Ambros?et?al.,2003，A?uniform?system?for?microRNA?annotation.RNA-a?Publication?of?the?RNASociety?9,277-279.）。通過對靶mRNA的剪切或翻譯的抑制，miRNA實現了對其靶基因轉錄水平的表達調控（Bartel,2004，Micro?RNAs:Genomics,biogenesis,mechanism,and?function.Cell?116,281-297；Jones-Rhoades?et?al.,2006）。近年來，通過生物信息學預測和小分子RNA克隆的方法，已有大量的植物miRNA被鑒定（Griffiths-Jones,2004，The?microRNA?Registry.Nucleic?Acids?Research?32,D109-D111；Griffiths-Jones?et?al.,2006，miRBase:microRNAsequences,targets?and?gene?nomenclature.Nucleic?Acids?Research?34,D140-D144.）。越來越多的研究表明，miRNA在植物的生長發育中起著十分廣泛的作用（Dugas?and?Bartel,2004，Micro?RNA?regulation?of?gene?expression?in?plants.Current?Opinion?in?Plant?Biology?7,512-520；Jones-Rhoades?et?al.,2006，Micro?RNAs?and?their?regulatory?roles?in?plants.Annual?Review?ofPlant?Biology?57,19-53；Yang?et?al.,2006，MicroRNAs?and?their?regulatory?roles?in?plants.Annual?Review?of?Plant?Biology?57,19-53.）。已有研究發現，擬南芥miR172對AP2基因表達的負調控，決定著開花時間及花器官的發育（Aukerman?and?Sakai,2003，Regulation?offlowering?time?and?floral?organ?identity?by?a?microRNA?and?its?APETALA2-like?target?genes.Plant?Cell?15,2730-2741；Chen,2004，A?microRNAas?a?translational?repressor?of?APETALA2?inArabidopsis?flower?development.Science?303,2022-2025.）。擬南芥miR164對CUC/NAC類基因的調控是花器官以及子葉正常形成與分離所必須的（Laufs?et?al.,2004，MicroRNAregulation?of?the?CUC?genes?is?required?for?boundary?size?control?in?Arabidopsis?meristems.Development?131,4311-22；Mallory?et?al.,2004，MicroRNA?regulation?of?NAC-domain?targets?isrequired?for?proper?formation?and?separation?of?adjacent?embryonic,vegetative,and?floral?organs.Current?Biology?14,1035-1046.）。此外，擬南芥miR167在調控雄蕊和胚珠的發育中起著至關重要的作用，過量表達miR167能導致擬南芥育性的缺陷（Wu?et?al.,2006，ArabidopsismicroRNA167?controls?patterns?of?ARF6?and?ARF8?expression,and?regulates?both?female?andmale?reproduction.Development?133,4211-4218；Ru?et?al.,2006，Plant?fertility?defects?inducedby?the?enhanced?expression?of?microRNA167.Cell?Research?16,457-465.）。相對而言，水稻miRNA的功能研究較少，而與水稻生殖發育相關miRNA的鑒定與功能研究則更少有報道。因此，系統地開展水稻生殖發育相關miRNA的鑒定與功能研究，必將成為揭示水稻生殖發育分子機制的新課題。