[發明專利]水稻轉錄因子Os11g31340.1基因CDS序列的應用

有效

• 申請號: 201310328819.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104341508B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 劉斌;趙濤;李宏宇;劉軍;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;C12N15/11
• 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

本發明涉及基因工程領域，具體地說，涉及水稻轉錄因子Os11g31340.1基因CDS序列的應用。

背景技術

水稻(Oryza sativa L.)是我國和全世界最重要的三大糧食作物之一，是世界一半以上人口的主食，也是一個重要的功能基因研究的模式植物。與其相關的遺傳學和分子生物學研究一直倍受研究者的重視，轉錄水平的調控是基因表達調控的重要方式。當前水稻增產的研究較依賴于有限的水稻種質資源，傳統的雜交育種優勢正在逐漸減弱，而水稻轉基因技術有可能發掘水稻進一步增產的潛力。

在植物界中，能形成種子的植物約占植物總數的三分之二以上，作為重要的繁殖器官，種子同時也為人們提供食物來源，水稻就是其中的重要代表，種子來源于受精后的胚珠。從分子生物學的角度來說，種子的發育和萌發是一個有次序的、選擇性的基因表達過程。而轉錄因子在基因表達的精確調控中起到了關鍵性的作用。

近些年，有關籽粒大小性狀的分子遺傳調控機制研究，已取得了一定進展，如：研究者們利用QTL定位了一些籽粒大小相關基因，其中GS3編碼一個膜蛋白，是籽粒大小和器官大小的負調控因子；張啟發等（Yibo Li,Chuchuan Fan,QIfa Zhang.et al.(2011)Natural variation in GS5plays an important role in regulating grain size and yield in rice.Nature Gennetics）研究發現GS5編碼一個調節籽粒大小的絲氨酸羧肽酶，是控制籽粒大小的正調節因子，過表達GS5可使水稻籽粒明顯變大；轉錄因子在調控籽粒大小方面起著非常重要的作用，OsWRKY78可以調節水稻莖的伸長和種子的發育，OsWRKY78突變體可以使莖桿變矮化影響籽粒發育；螺旋-環-螺旋蛋白(bHLH)類轉錄因子能通過調控外稃和內稃細胞的長度影響谷粒的大小；PGL1堿性螺旋-環-螺旋蛋白(bHLH）異源二聚體作為結合DNA的bHLH的抑制子過表達后可增加籽粒長度和重量。

VP64是4個VP16功能域基序融合在一起組成的，是一類增強子。VP16最早在動物病毒基因中發現，現已被廣泛應用到植物中，主要用于植物基因的轉錄調控的研究中。轉錄因子在體內的作用大體上可以分成兩種：一種為轉錄增強子，另一種為轉錄抑制子。當轉錄因子和VP16功能域基序融合之后，它就會增強轉錄因子的功能，從而在轉基因植株中出現更明顯的表型變化。

基因的轉錄調控影響許多生理活動，如細胞周期、代謝平衡以及環境應答等(Riechmann et al.，2000)。轉錄因子調控下游基因的表達，從而成為調節各種生理活動的關鍵環節。植物特有的NAC轉錄因子數量眾多，廣泛分布于陸生植物中，構成了最大的轉錄因子家族之一(Duval et al.，2002；Ooka et al.，2003)。NAC轉錄因子在多個生長發育和脅迫應答過程中發揮著重要作用，已成為當前植物基因功能及表達網絡調控研究中的熱點(Olsen et al.，2005a；Zheng et al.，2009)。目前NAC家族轉錄因子Os11g31340.1對種子大小形狀調控機制的研究及認識很少，因此該轉錄因子的研究在理論上為進一步理解植物種子和器官發育調控的分子機理提供了新的線索；在實踐上也將為作物高產育種提供理論基礎。

發明內容

本發明的目的是提供水稻轉錄因子Os11g31340.1基因CDS序列的應用。

本發明首先提供了一種組成型水稻轉錄因子，即融合蛋白（VP16）₄-Linker-Os11g31340.1。

其中，VP16為來自單純皰疹病毒的VP16蛋白，將4個VP16功能域基序融合在一起可構成一類增強子，增強轉錄因子的功能，從而在轉基因植株中出現更明顯的表型變化。上述融合蛋白中涉及的（VP16）₄，即VP64是由4個VP16蛋白的氨基酸序列以Gly-Ser為間隔形成的融合蛋白，其氨基酸序列和核苷酸序列分別如SEQ ID No.10和4所示。

上述融合蛋白中涉及的Linker由39個柔性氨基酸串聯而成，其序列如SEQ ID No.9所示，其核苷酸序列如SEQ ID No.3所示