[發明專利]GmBRI1蛋白及其基因在培育轉基因植物中的應用有效

申請號：	201410005260.8	申請日：	2014-01-06
公開（公告）號：	CN103710379A	公開（公告）日：	2014-04-09
發明（設計）人：	王妙;韓天富;王慶鈺;孫石;吳存祥;蔣炳軍;侯文勝	申請（專利權）人：	中國農業科學院作物科學研究所
主分類號：	C12N15/82	分類號：	C12N15/82;C12N15/29;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/21;C12N1/19;C07K14/415;A01H5/00
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摘要：
搜索關鍵詞：	gmbri1 蛋白及其基因培育轉基因植物中的應用
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種GmBRI1蛋白及其基因在培育轉基因植物中的應用。

背景技術

隨著人口的快速增長，全世界的糧食安全面臨嚴峻挑戰。因此，高產一直作為作物育種的首要目標。而高產和倒伏的矛盾制約著作物產量的進一步提高。二十世紀六十年代的“綠色革命”使世界糧食總產在短時間內大幅度提高，這有賴于小麥、水稻半矮稈新品種的推廣應用。這種半矮稈品種因植株高度大大降低而表現出抗倒伏能力強、產量潛力大等顯著特點，可以進行高密度種植而獲得高產。之后的研究發現，這種半矮稈株型是由于植物激素赤霉素的合成或信號途徑改變導致的。“綠色革命”的啟示是：要使作物產量再次大幅度提高，必須對產量賴以形成的植物總體的生長發育狀況進行重大調控。自此，更多研究開始關注這類控制或影響植物生長發育和產量形成的物質——植物激素。在眾多激素中，油菜素內酯備受關注，因大量證據表明，對油菜素內酯合成和信號途徑成分的調控可以構建半矮稈株型,從而提高植株的抗倒伏性，提高產量。

油菜素內酯（Brassinosteroids,BRs）又稱蕓苔素內酯或蕓苔素，是一種甾體化合物，對植物生長發育有多方面的調節作用，如促進細胞伸長與分裂，暗形態發生，光形態建成，木質部分化，種子萌發和提高抗逆性等。被稱為“第六大植物生長激素”。在BR信號轉導途徑中，油菜素內酯受體蛋白發揮了重大作用，它定位在細胞膜上，一方面感受和結合細胞外的油菜素內酯信號，另一方面在膜內通過一系列的磷酸化和去磷酸化反應激活下游轉錄因子BZR1/BES1，BZR1/BES1進入細胞核與DNA結合，調控BR響應基因的表達。近年來對油菜素內酯受體蛋白的研究發現，通過分子手段，對油菜素內酯受體蛋白基因brassinosteroid?insensitive1(BRI1)進行遺傳操作，能夠調控植物的形態建成，獲得株型適中且產量不受影響的植株，具有巨大的高產潛力。

大豆是世界上最為重要的油料作物和高蛋白糧食作物。而倒伏問題一直是困擾大豆高產穩產的主要問題之一。倒伏使大豆平均減產56.1%，當倒伏發生在開花或結莢期時減產率會更高。以往育種者通過常規育種手段改良和調節株型，增強作物的抗倒伏性，挖掘高產潛能。近年來,隨著生物技術的發展，可以通過分子手段,調控株型性狀相關基因如BRI基因的表達，設計和改造作物株型，為培育高產大豆品種創造條件。

發明內容

本發明的一個目的是提供如下1）-3）中任一種物質的應用。

本發明提供如下1）-3）中任一種物質的在調控植物株高或培育株型改變的植物中的應用：

1）蛋白GmBRI1；

2）編碼蛋白GmBRI1的DNA分子；

3）含有編碼蛋白GmBRI1的DNA分子的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌；

所述蛋白GmBRI1的氨基酸序列為序列表中的序列2。

上述應用中，所述編碼蛋白GmBRI1的DNA分子的核苷酸序列為序列表中的序列1；

所述含有編碼蛋白GmBRI1的DNA分子的重組載體為將所述編碼蛋白GmBRI1的DNA分子替換掉表達載體pTF101.1-GFP中的GFP基因，得到的重組載體。

在本發明的實施例中，重組載體為將序列表中序列1所示的編碼蛋白GmBRI1的DNA分子替取代表達載體pTF101.1-GFP的XbalI和Kpn?I酶切位點間的片段（GFP）得到的重組載體。

載體pTF101.1-GFP按照如下方法制備：將GFP表達盒（其核苷酸序列如序列表中序列15所示）插入載體pTF101.1的Hind?III和EcoR?I酶切位點間得到的載體。

上述應用中，所述植物為單子葉植物或雙子葉植物。