[發明專利]水稻轉錄因子Os03g33090基因CDS序列的應用

有效

• 申請號: 201310334970.0
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN104341523B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 趙濤;劉斌;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;C12N15/11;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

本發明涉及基因工程領域，具體地說，涉及水稻轉錄因子Os03g33090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，例如研究人員利用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。

對水稻測序結果進行分析表明，水稻轉錄因子Os03g33090是LOB家族中的LOB23成員，LOB（Lateral Organ Boundaries）家族轉錄因子在側生組織發育中具有重要的調控功能。LOB基因在從幼苗頂端分裂組織中形成的所有側生組織的近軸基部表達，并在側根的基部表達。擬南芥中發現有43個LOB domian基因，被分為2個類別和三個亞類。擬南芥中的LBD基因AS2(ASYMMETRIC LEAVES2)被發現在葉脈絡系統的建立中起作用，包括中主葉脈，對稱葉片的發育。LBD基因家族有著大約100個氨基酸的保守區域，4個保守的半胱氨酸大多數擬，南芥LBD基因蛋白質序列包含一個盤繞圈結構，其中有4個亮氨酸LXLXLXL序列。

LOB基因編碼的蛋白是植物特有的，包括一個保守區域（LOB domain），該保守區域存在于其他42個擬南芥蛋白質中，同時也存在于其他植物物種之中。LOB基因在特定的環境下是擬南芥生長需要的，但是缺失LOB基因的擬南芥突變體在標準條件下沒有明顯的表型，可能存在功能冗余現象。有研究報道LOB基因的異位表達導致葉片和花的大小、形狀發生變化，可以導致雄性和雌性不育。

水稻中LOB基因分為兩個亞種，其中水稻LBD基因家族中成員ARL1對不定根原基的形成是必要的，它在不定根的形成過程中起著至關重要的作用，盡管ARL1的表達不僅局限于不定根。這些研究結果為進一步探討水稻LOB基因家族的功能提供借鑒。目前有關于LOB家族對葉的發育方面的初步研究，但是對種子大小形狀調控機制的研究及認識很少。

發明內容

本發明的目的是提供水稻轉錄因子Os03g33090基因CDS序列的應用。

為了實現本發明目的，本發明首先提供一種組成型水稻轉錄因子，即融合蛋白（VP16）₄-Linker-Os03g33090。

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。