[發(fā)明專利]一種水稻粒型基因qSS7及制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310753447.1
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104745599A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余四斌;邱先進;王記林;孫文強
• 申請（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。更具體涉及一種水稻粒型基因qSS7，同時還涉及一種水稻粒型基因qSS7的制備方法，還涉及一種水稻粒型基因qSS7的用途，具體包含了一個控制粒型的主效基因qSS7，針對該基因設(shè)計分子標(biāo)記QS1，并利用分子標(biāo)記技術(shù)將一個控制水稻長粒等位基因?qū)氲蕉塘Ｆ贩N中，使短粒品種籽粒變長，改良水稻外觀品質(zhì)，創(chuàng)制品質(zhì)改良新材料的方法。?

背景技術(shù)

水稻是世界上最重要的糧食作物之一。為了滿足日益增長的人口對糧食的需求，育種家一直以來把提高單產(chǎn)作為水稻育種的主攻方向，而忽視了對水稻品質(zhì)的提高。隨著人們生活水平的日益提高，稻米品質(zhì)要求越來越高。目前的稻米品質(zhì)遠未達到消費的需求。因此，改良品質(zhì)已經(jīng)成為育種家的迫切任務(wù)。?

水稻品質(zhì)可分為加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，其中外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)尤為重要。水稻外觀品質(zhì)包括粒型（一般用粒長、粒寬、長寬比來表示）、堊白率和堊白度等。國家優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，秈稻一級長寬比不小于2.8，堊白粒率不大于10%，堊白度不大于1.0%（GB/T17891-19992000-04-01實施）。粒型對外觀品質(zhì)影響很大，同時粒型對水稻產(chǎn)量影響也較大。因此，研究者對水稻粒型的遺傳研究較為深入，在水稻12條染色體上已定位了大量控制粒型的數(shù)量性狀位點（http://www.gramene.org）。人們也克隆了許多粒型基因，包括GS3、GW5/qSW5、GS5、GW8和qGL3.1（Fan?et?al.,2006；Song?et?al.,2007；Ayahiko?et?al.,2008；Weng?et?al.,2008；Li?et?al.,2011；Wang?et?al.,2012；Zhang?et?al.,2012）。其中GW2、qSW5/GW5和GW8影響產(chǎn)量和外觀品質(zhì)的作用表現(xiàn)為相反的效應(yīng)，即增加產(chǎn)量會降低品質(zhì)，利用它們進行水稻品質(zhì)改良過程中不能同時兼顧產(chǎn)量和品質(zhì)的改良。利用GS3和qGL3.1雖然可同時改良產(chǎn)量和品質(zhì)，但由于短粒等位基因?qū)﹂L粒基因為顯性，因此，在水稻育種利用，特別是雜交稻育種中，操作相對復(fù)雜，利用起來較困難。?

堊白率和堊白度受環(huán)境影響很大，由于該性狀遺傳上受到三倍體胚乳基因型的影響，遺傳機理十分復(fù)雜。目前為止，人們雖然定位到了一些影響堊白的QTL，但還沒有用圖位克隆法分離鑒定出堊白基因的報道，因此，利用遺傳手段降低堊白率和堊白度也具有一定難度。?

本發(fā)明利用圖位克隆法分離得到1個粒型基因qSS7，其來源于熱帶粳稻的等位基因增加粒長，改善長寬比。轉(zhuǎn)基因抑制該基因表達可以縮短粒長。根據(jù)該基因序列的變異，設(shè)計了該基因的分子標(biāo)記；通過分子標(biāo)記輔助選擇的方法將該基因?qū)氲剿径塘Ｆ贩N中，可以增加粒長和長寬比，減小堊白率和堊白度，極大地改良外觀品質(zhì)，創(chuàng)造品質(zhì)改良的水稻新材料。?

本發(fā)明在國內(nèi)外未見報道，所在課題組盡管公開發(fā)表了該基因的精細定位結(jié)果，但未公開發(fā)表涉及本發(fā)明內(nèi)容的文章，本發(fā)明在國內(nèi)外公眾未知。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種改良水稻籽粒外觀品質(zhì)的基因qSS7，其序列為SEQ?ID?NO.1所示，其對應(yīng)的cDNA編碼區(qū)序列為SEQ?ID?NO.2所示，編碼的氨基酸為SEQ?ID?NO.3所示。導(dǎo)入qSS7長粒等位基因能夠增加粒長，改善長寬比，減小堊白率和堊白度，極大地改良外觀品質(zhì)。?

本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種改良水稻籽粒外觀品質(zhì)的基因的制備方法，該方法易行，操作簡便。?

本發(fā)明還有一個目的在于提供了一種基于qSS7基因的分子標(biāo)記QS1引物，針對Cypress和珍汕97的qSS7基因序列差異設(shè)計基因標(biāo)記QS1，通過分子標(biāo)記輔助選擇方法，能夠準(zhǔn)確、快捷的區(qū)分長短粒等位基因。?

本發(fā)明最后一個目的在于提供了一種水稻粒型基因qSS7在改良水稻籽粒外觀品質(zhì)中的應(yīng)用，利用基因在水稻染色體片段代換系后代中選擇外觀品質(zhì)顯著改善、單株產(chǎn)量不變或有提高、其他品質(zhì)性狀不變的株系，創(chuàng)造品質(zhì)改良的新材料。?

為了達到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施：?

一種改良水稻籽粒外觀品質(zhì)的基因的制備方法，其步驟是：?