[發(fā)明專利]水稻轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1基因CDS序列的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310329814.5
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104341510B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙濤;李宏宇;劉斌;劉軍;林辰濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王朋飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程領(lǐng)域，具體地說，涉及水稻轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1基因CDS序列的應(yīng)用。

背景技術(shù)

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(guān)的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究一直倍受研究者的重視，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因表達(dá)調(diào)控的重要方式。當(dāng)前水稻增產(chǎn)的研究較依賴于有限的水稻種質(zhì)資源，傳統(tǒng)的雜交育種優(yōu)勢正在逐漸減弱，而水稻轉(zhuǎn)基因技術(shù)有可能發(fā)掘水稻進(jìn)一步增產(chǎn)的潛力。

在植物界中，能形成種子的植物約占植物總數(shù)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(xué)的角度來說，種子的發(fā)育和萌發(fā)是一個有次序的、選擇性的基因表達(dá)過程。而轉(zhuǎn)錄因子在基因表達(dá)的精確調(diào)控中起到了關(guān)鍵性的作用。

近些年，有關(guān)籽粒大小性狀的分子遺傳調(diào)控機(jī)制研究，已取得了一定進(jìn)展，例如研究人員利用QTL定位了一些籽粒大小相關(guān)基因，其中GS3編碼一個膜蛋白，是籽粒大小和器官大小的負(fù)調(diào)控因子；張啟發(fā)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(fā)現(xiàn)GS5編碼一個調(diào)節(jié)籽粒大小的絲氨酸羧肽酶，是控制籽粒大小的正調(diào)節(jié)因子，過表達(dá)GS5可使水稻籽粒明顯變大；轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控籽粒大小方面起著非常重要的作用，OsWRKY78可以調(diào)節(jié)水稻莖的伸長和種子的發(fā)育，OsWRKY78突變體可使莖桿變矮化影響籽粒發(fā)育；螺旋-環(huán)-螺旋蛋白(bHLH)類轉(zhuǎn)錄因子能通過調(diào)控外稃和內(nèi)稃細(xì)胞的長度影響谷粒的大小；PGL1堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白(bHLH）異源二聚體作為結(jié)合DNA的bHLH的抑制子過表達(dá)后可增加籽粒長度和重量。

Homeoboxes(同源結(jié)構(gòu)域蛋白)HB家族轉(zhuǎn)錄因子在動物界首先在果蠅中，植物在擬南芥中首次被發(fā)現(xiàn)。HB家族有300多個成員，參與了生物的生長發(fā)育多個方面。從結(jié)構(gòu)上分析，Homeoboxes擁有DNA識別位點(diǎn)，包括TATA等一系列和DNA結(jié)合的結(jié)構(gòu)域。目前HB家族轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1對種子大小形狀調(diào)控機(jī)制的研究及認(rèn)識很少，因此該轉(zhuǎn)錄因子的研究在理論上為進(jìn)一步理解植物種子和器官發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)理提供了新的線索；在實(shí)踐上也將為作物高產(chǎn)育種提供理論基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供水稻轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1基因CDS序列的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供一種組成型水稻轉(zhuǎn)錄因子，即融合蛋白（VP16）₄-Linker-Os04g55590.1。

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(gòu)成一類增強(qiáng)子，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子的功能，從而在轉(zhuǎn)基因植株中出現(xiàn)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SEQ ID No.4所示。

上述融合蛋白中涉及的Linker由39個柔性氨基酸串聯(lián)而成，其氨基酸序列如SEQ ID No.9所示，編碼該Linker的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示。

上述融合蛋白中涉及的Os04g55590.1為水稻轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，或該序列經(jīng)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；水稻轉(zhuǎn)錄因子Os04g55590.1基因的CDS序列為：SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。

本發(fā)明還提供編碼所述組成型水稻轉(zhuǎn)錄因子的基因，以及在嚴(yán)格條件下，可與該基因的核苷酸序列發(fā)生雜交的核苷酸序列。

本發(fā)明還提供含有編碼所述組成型水稻轉(zhuǎn)錄因子的基因的載體、工程菌及細(xì)胞系。

所述載體的構(gòu)建方法如下：