[發明專利]Slrd1-4蛋白及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201410456919.1
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104193812B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 萬建民;程治軍;羅勝;高赫
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;C12N1/21;C12R1/01
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,陳曉慶

技術領域

本發明涉及植物基因工程領域中的一種蛋白質及其編碼基因與應用，特別涉及與植物株高發育相關的蛋白及其編碼基因與應用。

背景技術

水稻(Oryza?sativa?L.)作為我國乃至世界最重要的糧食作物之一，其產量的提高對解決未來全球糧食問題具有十分重要的戰略意義。株型是影響水稻產量的重要農藝性狀之一，對其深入研究不僅是了解水稻生長發育分子機制的重要途徑，同時也為作物株型改良奠定了重要的應用基礎。株高是作物株型改良的目標之一，世界范圍內的“綠色革命”就是以作物矮化育種為標志。然而，自20世紀60年代至今，育種上可利用優秀矮源并不多，目前仍然以sd-1基因為主。過度應用有限的矮源可能會導致水稻品種遺傳背景單一，從而導致品種抗病蟲能力下降。特別是，隨著雜交育種技術的突破和發展，雜種優勢的充分利用也帶來了株高的偏高的問題?，F有的防止F₁株高過高的策略是：雙親都利用主效矮稈基因sd-1。如一個親本含有隱性矮稈基因sd-1，則另一親本只能在帶有sd-1的矮稈品種或育種中間材料里尋找。從而排除了在數量更大、遺傳基礎更為多樣的中、高稈水稻品種里尋找雜交稻親本的可能性。但是，選用顯性矮稈基因作為矮源，株高問題的解決將變得容易。在一個親本含有顯性矮稈基因的情況下，對手親本的株高將不再受限制，親本篩選的范圍將更廣泛，有利于遠緣雜交包括秈、粳間亞種間雜交親本的選配。此外，發掘能有效地降稈并抑制F₁株高超親優勢且對其它重要農藝性狀影響小的顯性矮稈基因，對其它作物的雜種優勢利用以及果、疏和一些觀賞、園藝植物的株型改良具有潛在的利用價值。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是提供一種與植物株高發育相關的蛋白及其編碼基因。

本發明所提供的與植物株高發育相關的蛋白，名稱為Slrd1-4，來源于稻屬水稻(Oryza?sativa?var.Kitaake)的組織培養突變體Slrd1-4，是正常株高Kitaake的氨基酸序列的第96位置上發生了P→H的氨基酸突變。

本發明所提供的蛋白是如下1)或2)的蛋白質：

1)SEQ?ID?No.1所示蛋白質；

2)將SEQ?ID?No.1的氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物株高發育相關的由1)衍生的蛋白質。

本發明所提供的蛋白的編碼基因為如下1)-4)中任一所示：

1)SEQ?ID?No.2所示編碼基因；

2)SEQ?ID?No.2中自5’末端起第2529到4406位核苷酸所示基因；

3)在嚴格條件下與1)的基因雜交且編碼所述蛋白的基因；

4)與1)或2)的基因具有80％以上同源性且編碼所述蛋白的基因。

含有上述任一所述基因的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌也屬于本發明的保護范圍。

所述重組表達載體為pCUbi1390-Slrd1-4；所述pCUbi1390-Slrd1-4為將上述基因插入pCUbi1390多克隆位點得到的重組表達載體。

本發明的另一個目的是提供一種培育轉基因植物的方法。

本發明所提供的培育轉基因植物的方法，是將上述任一所述編碼基因導入出發植物中，得到株高矮于所述出發植物的轉基因植物。

上述方法中，所述編碼基因是通過所述重組表達載體導入出發植物中。

上述方法中，所述出發植物為雙子葉植物或單子葉植物。

上述方法中，所述單子葉植物為水稻。

上述方法中，所述水稻的品種為kitaake。

本發明的與植物株高發育相關蛋白主要控制植物株高，所述蛋白的編碼基因在表達后可導致植物矮化，并且相對于正常高株為顯性。選用該基因作為矮源，親本篩選的范圍將更廣泛，從而有利于遠緣雜交包括秈、粳間亞種間雜交親本的選配。

附圖說明

圖1為野生型Kitaake和突變體fc21的株高對比形態。

圖2為轉pCUbi1390-Slrd1-4植株表型鑒定結果。

具體實施方式

下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。

下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。