[發(fā)明專利]水稻轉(zhuǎn)錄因子Os05g09480基因的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310372909.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103408670A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 趙濤;劉斌;李宏宇;劉軍;林辰濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)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;A01H5/10;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

技術領域

本發(fā)明涉及基因工程領域，具體地說，涉及水稻轉(zhuǎn)錄因子Os05g09480基因的應用。

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(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因表達調(diào)控的重要方式。當前水稻增產(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)基因技術有可能發(fā)掘水稻進一步增產(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、選擇性的基因表達過程。而轉(zhuǎn)錄因子在基因表達的精確調(diào)控中起到了關鍵性的作用。

水稻轉(zhuǎn)錄因子Os05g09480屬于Aux/IAA家族，Aux/IAA基因家族是對生長素誘導做出早期響應的3類基因家族之一。生長素誘導會使Aux/IAA基因的表達量瞬時升高.進而對生長素信號網(wǎng)絡中其他基因的表達進行調(diào)控（正調(diào)控/負調(diào)控）。Aux/IAA基因家族是生長素信號轉(zhuǎn)導通路的重要調(diào)節(jié)因子。Aux/IAA蛋白具有4個保守結(jié)構(gòu)域.結(jié)構(gòu)域Ⅰ具有轉(zhuǎn)錄抑制功能。結(jié)構(gòu)域Ⅱ?qū)ux/IAA蛋白的穩(wěn)定性起作用.結(jié)構(gòu)域Ⅲ和Ⅳ負責蛋白的二聚化。Aux/IAA蛋白和轉(zhuǎn)錄因子ARF（auxin?response?factor）家族能形成雜合二聚體。在生長素作用下，Aux/IAA蛋白被降解，從而調(diào)動生長素信號途徑下游基因的表達（Dharmosiri?N，Estelle?M.(2004)Auxin?signaling?and?regulated?protein?degradation）。生長素在植物的生長發(fā)育過程中起著重要作用.Aux/IAA基因又是生長素信號傳導途徑中的重要調(diào)控基因。

Aux/IAA家族中的基因OsIAA23介導的生長素信號對于水稻靜止中心細胞的胚后維持起到重要作用。一個根冠、側(cè)根和冠根等根組織發(fā)育存在缺陷的水稻半顯性突變體osiaa23，在胚后發(fā)育中喪失了根尖靜止中心的特征建立，側(cè)根與冠根數(shù)目減少且發(fā)育不良，生長遲緩，育性差，結(jié)實率降低，根對重力反應消失。突變體萌發(fā)后5天苗根尖缺失，靜止中心處的細胞排列異常，根的分生組織細胞模式異常，根的橫切面細胞分裂異常。其缺陷表型是由于OsIAA23蛋白的第二結(jié)構(gòu)域的穩(wěn)定突變造成。OsIAA23特異地在水稻主根、側(cè)根和冠根的根尖QC處表達。與此一致，DR5p::GUS標記的生長素信號在Osiaa23突變體的靜止區(qū)域缺失。在QHB啟動子控制下，Osiaa23轉(zhuǎn)基因植株能部分模擬Osiaa23突變體的表型缺陷。這表明水稻靜止中心細胞的胚后維持依賴于在靜止中心的OsIAA23介導的生長素信號。基于Aux/IAA的生長素信號轉(zhuǎn)導對植物根尖的靜止中心的胚后維持有著重要作用（Ni?Jun.et?al.(2011)OsIAA23-mediated?auxin?signaling?defines?postembryonic?maintenance?of?QC?in?rice.）。因此對轉(zhuǎn)錄因子的研究，在理論上為進一步理解植物種子和器官發(fā)育調(diào)控的分子機理提供了新的線索，在實踐上也將為作物高產(chǎn)育種提供理論基礎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供水稻轉(zhuǎn)錄因子Os05g09480基因的應用。

為了實現(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EAR-Linker-Os05g09480。

其中，EAR為來自植物轉(zhuǎn)錄因子的一段具有轉(zhuǎn)錄抑制功能的蛋白基序，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。

Linker由1～39個柔性氨基酸串聯(lián)而成（例如，GGGGG、GPPPG或Gatway載體重組位點編碼的氨基酸序列DPAFLYKVVPR或INYPYDVPDYAGSYPYDVPDYAAQCSGTELTSLYKKAGF等）。

上述融合蛋白中涉及的Os05g09480為水稻轉(zhuǎn)錄因子Os05g09480，其氨基酸序列如SEQ?ID?No.1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，其CDS序列如Seq?ID?No.3所示。