[發明專利]水稻中胚軸延長基因OsMsc8及其應用

有效

• 申請號: 201610077516.5
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105524929B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 嚴明;梅捍衛;馮芳君;范佩清;李天菲;吳金紅;李亞南
• 申請（專利權）人: 上海市農業生物基因中心
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N1/21;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 曹莉

本發明公開了水稻中胚軸延長基因OsMsc8及其應用；水稻中胚軸延長基因OsMsc8的cDNA序列SEQ ID NO.1及其編碼的氨基酸序列SEQ ID NO.2。本發明基因功能在水稻中首次報道，mRNA表達分析表明該基因表達受光照抑制，長中胚軸水稻品種該基因表達量極顯著高于短中胚軸品種。在短中胚軸水稻品種日本晴中過量表達該基因中胚軸延長長度極顯著增加。因此，通過過量表達OsMsc8基因可以極顯著增加水稻品種的中胚軸延長長度，提高旱直播水稻出苗率和整齊性。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及一種水稻中胚軸延長基因OsMsc8序列及其應用。

背景技術

隨著旱直播在雨育田和缺水地區的推廣應用，具有抗旱能力的水稻品種可以采用機械化旱直播、免耕直播等環保、節約生產成本的新型栽培方式(Bhushan2007)。由于直播用種量大，造成成本上升，尤其是雜交稻組合的種子價格較高，制約了機械化旱直播的進一步推廣應用。旱直播水稻出苗是否快速整齊，是制約產量潛力和田間管理的因素之一，而機械化直播中覆土深度的控制有重要作用同時也有技術難度。水稻種子在黑暗條件下萌發時，除胚芽鞘延長外，中胚軸的延長是影響深直播水稻種子頂土出苗能力的主要因素之一(張光恒2005)。中胚軸是指胚根著生點到胚芽鞘節之間的部分，中胚軸長的材料，其中胚軸延長明顯，出苗速度快，出苗率高。研究表明水稻中胚軸延長特性有助于種子從較深土層下快速、整齊地出面。水稻直播的技術方法都要求播種深度2～3cm以內，強調播種過深后會造成出苗率低、整齊性差。由于現有的絕大部分水稻品種或者雜交組合都是在水田移栽的栽培技術體系中選育出來的，這些品種很少具有中胚軸延長特性(Ju et al.,2007；Wu etal.,2013)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水稻中胚軸基因OsMsc8及其應用，該基因可作為目的基因在水稻中過量表達，可以極顯著增加水稻中胚軸延長長度，進而提高水稻旱直播的出苗率和整齊性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

第一方面，本發明涉及一種水稻中胚軸延長基因OsMsc8，所述基因OsMsc8的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。共342個堿基。

所述的水稻中胚軸延長基因OsMsc8序列的克隆方法包括如下步驟：

S1、水稻組織總RNA的提取；

S2、利用NCBI網站的基因數據中檢索到的水稻基因序列，設計引物從組織cDNA文庫中釣出OsMsc8的全長序列；所述引物序列如SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4所示；

S3、以所述水稻組織總RNA為模板，經反轉錄合成cDNA第一鏈后，用高保真酶進行PCR擴增，瓊脂糖電泳分離、切膠回收后克隆至pEasy-Blunt Simple載體，測序正確后獲得具有完整編碼區的水稻中胚軸延長基因OsMsc8的全長序列。

第二方面，本發明涉及一種所述的基因OsMsc8表達的水稻中胚軸延長蛋白OsMsc8，所述蛋白OsMsc8的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。共113個氨基酸。

第三方面，本發明涉及一種重組表達載體，包括原始載體和導入所述原始載體的目的基因，所述目的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

優選的，所述原始載體為雙元表達載體pCAMBIA1305.1。

第四方面，本發明涉及一種包含所述重組表達載體的轉化子。

優選的，宿主菌為農桿菌。

第五方面，本發明涉及一種所述的基因OsMsc8在水稻中胚軸遺傳改良中的應用。所述遺傳改良指的是增加水稻中胚軸延長長度。過量表達該基因能夠極顯著增加水稻中胚軸延長長度。

優選的，構建OsMsc8基因過量表達載體，轉化至水稻品種中。