[發明專利]轉錄因子Os11g39000.2在改變水稻籽粒性狀中的應用

在審

• 申請號: 201310259618.5
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104250303A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 劉軍;趙濤;劉斌;李宏宇;林辰濤
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C12N15/62;C12N15/82;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術領域

本發明涉及遺傳工程領域，具體地說，涉及水稻轉錄因子Os11g39000.2基因的應用。

背景技術

水稻(Oryza?sativa?L.)是我國和全世界重要的糧食作物，世界1/2以上人口以水稻為主食，因此水稻產量性狀一直以來倍受科學家們的關注，而水稻籽粒大小則是影響產量的主要因素之一。另外，水稻作為農作物基因功能研究的模式植物，與其相關的遺傳學和分子生物學研究一直受到研究者們的重視。水稻籽粒的生長發育是一個有次序的、選擇性的基因表達過程，轉錄因子在其基因表達的精確調控中起到了關鍵性的作用。

禾谷類作物的產量很大程度上取決于其籽粒的大小，因此水稻籽粒性狀的基因調控是重要的研究領域。近年來，已經通過基因克隆、QTL等技術手段揭示了至少8個基因在控制粒型方面具有重要作用。SG1基因編碼一個功能未知的蛋白，主要在水稻根和發育的穗中表達，該蛋白的過量表達出現短粒和矮化表型。SG1降低了對油菜素內酯BR的應答，通過減少細胞增殖從而降低諸如種子、穗軸節間等器官的伸長。SGL1是一個類SG1蛋白，具有與SG1類似的功能，通過RNAi下調SG1及其同源基因SGL1的表達，水稻粒長和穗軸的節間較野生型變長（Nakagawa等，2012）。GS3位點是控制水稻粒重和粒長的主效QTL，同時也是控制水稻粒寬和籽粒充實度的微效QTL(Fan,Xing等，2006;Mao,Sun等，2010)。PGL1是一個非典型的不結合DNA的堿性螺旋-環-螺旋蛋白(bHLH)，過量表達PGL1增加了籽粒長度和重量。APG是PGL1的拮抗性互作因子，兩者都定位在核內。PGL1/APG介導的籽粒長度增加是由于內穎細胞長度增加引起的。APG和PGL1不影響已知籽粒長度調控基因GS3和SRS3的表達。PGL1-APG代表了一個新的籽粒長度和重量調控途徑，APG是一個負向調節子，其功能受到PGL1的抑制（Heang等，2012）。Mi3(t)基因，來源于秈型水稻Y34，該基因能使粒長縮短35.7%～47.4%，千粒重降低45.9%～62.4%，它主要控制籽粒長度，產生小粒(劉明偉等，2005)。此外，控制水稻籽粒性狀的基因還有gGL7和gGL7-2。總之，控制水稻籽粒發育是一個復雜過程，涉及到多基因多條途徑的協調控制，目前發現調控該性狀的基因不多，調控籽粒發育的分子機理尚未闡明，因此，尋找控制籽粒性狀發育的基因和新的發掘手段對作物改良并提高作物產量具有重要意義。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種融合蛋白，該融合蛋白包括單純皰疹病毒（Herpes?simplex?virus）的VP16蛋白和水稻轉錄因子Os11g39000.2。

在本發明一實施例中，該融合蛋白為(VP16)₄-Linker-Os11g39000.2；其中Linker由39個柔性氨基酸串聯而成（SEQ?ID?No.3），其核苷酸序列如SEQ?ID?No.12所示；VP16為來自單純皰疹病毒（Herpes?simplex?virus）的VP16蛋白(其氨基酸序列為Asp?Ala?Leu?Asp?Asp?Phe?Asp?Leu?Asp?Met?Leu)，（VP16）₄即VP64，是由4個VP16功能域基序由Gly?Ser間隔融合在一起組成，其核苷酸序列如SEQ?ID?No.4所示，氨基酸序列如SEQ?ID?No.9，，或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列；Os11g39000.2為水稻轉錄因子Os11g39000.2，其核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示，其氨基酸序列如SEQ?ID?No.2所示，或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。

本發明還提供了用于擴增Os11g39000.2基因的引物，正向引物F1：

5'-CAAAAAAGCAGGCTTC?ATGTCGTCGAGCCGGCG-3'

和反向引物R1：

5'-CAAGAAAGCTGGGTCCATGAGTAGGCTACGGATGAGG-3'。