[發明專利]水稻基因ORYsa;SIZ1的基因工程應用

有效

• 申請號: 201310205171.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103276012A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 孫淑斌;徐國華;王化敦
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;傅婷婷

技術領域

本發明屬于基因工程領域，涉及水稻基因ORYsa;SIZ1的基因工程應用。

背景技術

水稻是我國主要的糧食作物之一，我國水稻種植面積占全球谷類作物種植面積的1/3，水稻產量占全國糧食總產的50%，是保證我國糧食安全的最重要作物(胡培松等,2002)。

磷是植物生長發育所必需的三大營養元素之一。它不僅涉及到生物膜及核酸的合成，同時在能量代謝和酶的調控上扮演重要的角色。由于磷素（PO43-、HPO42-、H2PO4-）在酸性與堿性土壤中的強烈固定作用，使得飽和的土壤溶液中可溶性磷的含量很低（小于10μM）（Bieleski,R.L.Phosphate?pools,phosphate?transport?and?phosphate?availability.Annu.Rev.Plant?Physiol.1973,24,225-252），遠遠滿足不了植物的生長需要，使其成為植物生長的一大限制性因子。因此植物能否高效利用土壤中少量的可溶性磷對植物生長有著至關重要的影響。

另外，植物體的生長過程分為營養生長和繁殖生長兩個時期。營養生長時期，根系吸收的氮、磷除了滿足自身各種生命活動的需要，在液泡中積累形成庫；繁殖生長時期，在葉片、莖稈中積累的磷向繁殖器官轉移，形成新的源和庫(Marschner,1995)。磷元素在體內的再分配受嚴格的時空調控，而且隨著人們生活水平的提高，稻米的營養品質日益受到關注。

研究如何提高磷的利用效率、如何改良磷生長后期向籽粒中的轉運與再分配對于促進水稻生長發育、提高產量改善品質具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供水稻基因ORYsa;SIZ1的基因工程應用。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：

水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在提高磷素吸收利用中的應用，其中所述的水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在NCBI網站登錄號為Os05g0125000。

水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在提高水稻磷素從營養器官向繁育器官轉運方面應用，其中所述的水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在NCBI網站登錄號為Os05g0125000。

水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在開發水稻稻米品質的應用，其中所述的水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1在NCBI網站登錄號為Os05g0125000。

水稻ORYsa;SIZ1的SUMO化E3連接酶的工程應用，其中所述的水稻ORYsa;SIZ1的氨基酸序列為SEQ?ID?NO.2。

含有所述的水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1的表達載體，其特征在于將NCBI網站登錄號為Os05g0125000的水稻SUMO化E3連接酶基因ORYsa;SIZ1插入雙元表達載體pTCK303所得。

所述的表達載體在提高磷素吸收利用中的應用。

所述的表達載體在提高水稻磷素從營養器官向繁育器官轉運方面應用。

所述的表達載體在開發水稻稻米品質的應用。

有益效果：

本發明將ＳUMO化E3連接酶ORYsa;SIZ1轉入水稻中，發現ORYsa;SIZ1具有提高水稻磷素吸收利用和促進水稻磷酸鹽從營養器官向繁殖器官轉運的功能，首次提出水稻基因ORYsa;SIZ1提高水稻磷素吸收利用的工程應用，及其在促進提高水稻磷酸鹽從營養器官向繁殖器官轉運方面的應用。

本發明首次提供了水稻基因ORYsa;SIZ1作為目的基因導入植物，有望應用于單子葉植物的遺傳改良。本發明提供的ORYsa;SIZ1基因來自水稻，具有適合于水稻等單子葉植物表達的優化密碼子，其基因工程受體植物除了雙子葉植物，如大豆、棉花、煙草等之外更加適合于水稻、玉米、小麥等單子葉植物。

附圖說明

圖1：水稻基因ORYsa;SIZ1在正常供磷和低磷條件下表達模式。

其中：+Pi表示正常供磷（300μmol/L）處理，-Pi表示低磷（15μmol/L）處理，OsActin為內參基因。

圖2：ORYsa;SIZ1突變純合體鑒定

圖3：ORYsa;SIZ1突變體沉默效果鑒定