[發明專利]來源于大豆的粒重相關蛋白及其相關生物材料與應用

有效

• 申請號: 201410502619.2
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105504031B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張勁松;陳受宜;李擎天;張萬科;馬彪;林晴;何鍶潔
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/84;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

本發明公開了來源于大豆的粒重相關蛋白及其相關生物材料與應用。本發明所提供的蛋白名稱為GmHSFA2，是如下a)或b)的蛋白質：a)氨基酸序列是SEQ ID No.2的蛋白質；b)將序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸殘基且與種子植物的粒重相關的由a)衍生的蛋白質。本發明的實驗證明GmHSFA2以及與GmHSFA2相關的生物材料可用于調控種子植物的粒重，特別是可用于提高種子植物的粒重。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中來源于大豆的粒重相關蛋白及其相關生物材料與應用。

背景技術

大豆是重要的傳統作物，蘊含豐富的營養，是提供食用油和植物蛋白的重要經濟作物。在工業生產中大豆油也有很多用途，例如作為生物燃料，表面活性劑，軟化劑等。同時大豆是一種對環境十分友善的作物，每年以每公頃一百公斤的效率通過根瘤菌把大氣中的氮氣轉化到土壤之中，使植物可以吸收，適合應用在輪作、連作和套作等可持續發展農業模式中。雖然大豆起源于中國，但國內的大豆產量只占需求的三分之一，致使中國成為全球最大的大豆進口國，進口總額占全球大豆總出口額的一半。近50年來，大豆生產僅增長了62％，而其他糧食作物均已增長了5倍以上，大豆的生產遠遠落后于國內其他糧食作物生產的步伐，已不能滿足國民的需求，因此提高大豆單產已成為目前亟待解決的問題。

種子的重量(粒重)是作物生產中的一個重要指標，是影響作物產量的重要農藝性狀之一，植物可以通過增加種子粒重來達到增產的目的。千粒重是以克表示的一千粒種子的重量，它是體現種子大小與飽滿程度的一項指標，是檢驗種子質量和作物考種的內容，也是田間預測產量時的重要依據。一般測定小粒種子千粒重時是隨機數出三個一千粒種子，分別稱重，求其平均值。百粒重是以克表示的一百粒種子的重量，通常用于大粒種子如玉米、大豆、花生、棉花等。

大豆產量由株型、結莢率、莢粒數、種子百粒重等因素組成,其中粒重是影響力最高的因素。粒重對產量的影響不限于豆科植物，對其它單雙子葉植物也具有重要的影響，因此成為作物品種選育過程中需要考慮的重要選擇性狀。已有的研究表明，種子粒重受栽培環境和遺傳的影響。在正常的栽培條件下，遺傳，也即相關基因起重要作用，一般認為，種子粒重是數量性狀，由多個基因決定，因此與粒重相關的分子機制的研究成為熱點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提高種子植物的粒重。

為解決上述技術問題，本發明首先提供了種子植物粒重相關蛋白。

本發明所提供的種子植物粒重相關蛋白，名稱為GmHSFA2，來源于大豆(Glycinemax)，是如下a)或b)的蛋白質：

a)氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白質；

b)將序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸殘基且與種子粒重相關的由a)衍生的蛋白質。

上述種子植物粒重相關蛋白中，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

其中，序列表中SEQ ID No.2由368個氨基酸殘基組成。

上述b)中的蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。

上述b)中的蛋白質的編碼基因可通過將SEQ ID No.1所示的DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變得到。

與GmHSFA2相關的生物材料也屬于本發明的保護范圍。

本發明所提供的與GmHSFA2相關的生物材料，為下述B1)至B5)中的任一種：

B1)編碼所述GmHSFA2的核酸分子；