[發明專利]水稻開花調節基因OsWRKY104在調節植物光周期和開花時間中的應用

有效

• 申請號: 201610121271.1
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105671054B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李宏宇;劉斌;趙濤;劉軍;林辰濤
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明提供水稻開花調節基因OsWRKY104在調節植物光周期和開花時間中的應用，將OsWRKY104基因在野生型水稻中過表達，轉化植株在長日照、短日照條件下均晚花，表明OsWRKY104基因對開花的時間起著重要的調節作用。本發明首次利用過表達水稻開花調節基因OsWRKY104調節植物光周期和開花時間。基因OsWRKY10有著重要的應用價值，過表達OsWRKY104可以明顯抑制水稻開花，使開花時間延遲，生育期延長。可用于解決雜交育種中的花期不遇問題、各種作物、蔬菜、水果、花卉的生育期控制問題、光周期敏感性問題及引種問題。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地說，涉及水稻開花調節基因OsWRKY104在調節植物光周期和開花時間中的應用。

背景技術

植物的開花時間(作物中或被稱作抽穗期)是指植物從營養生長到生殖生長的轉變時間，它受到外部環境和內部發育因子的調控，且決定著植物分布及地區適應性。過去的十幾年里，研究人員已在調控植物開花的分子機理方面取得了一定的進展，在模式植物擬南芥和水稻中，許多調控開花的基因已被鑒定并且其分子機理被詳細描述。在擬南芥中，光敏色素和隱花色素能夠感應光信號，并通過生物鐘在長日照條件下促進開花。生物鐘相關基因GI(GIGANTEA)在生物鐘和CO(CONSTANS)之間起著關鍵的連接作用，并能夠正向調控CO基因的表達，GI-CO-FT途徑是長日照條件下調控擬南芥開花的核心機制。

水稻作為短日照模式植物，已有多個調控其開花的網絡途徑被報道。與擬南芥只有一個成花素基因FT(FLOWERING LOCUS T)不同，水稻進化了兩個成花素基因，Hd3a(Heading date 3a)及其同源基因RFT1(RICE FLOWERING LOCUS T)，而在它們的上游，至少存在Ehd1(Early heading date 1)和Hd1(Heading date 1)兩條影響開花的分子途徑。Hd1介導的途徑與擬南芥中的CO同源，而Ehd1是水稻中所特有的。目前，已報道了大量的水稻基因通過以上兩個途徑調控水稻開花。最新研究表明，Hd3a與14-3-3蛋白形成復合體后轉入細胞核內，與轉錄因子FD1結合形成三聚體FAC(florigen activation complex)，誘導OsMADS15的轉錄，從而導致水稻開花。

發明內容

本發明的目的是提供水稻開花調節基因OsWRKY104在調節植物光周期和開花時間中的應用。

為了實現本發明目的，本發明提供的水稻開花調節基因OsWRKY104在調節植物光周期和開花時間中的應用，其中基因OsWRKY104編碼蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。

前述的應用，所述調節植物開花時間具體為推遲植物開花時間。

本發明所述植物包括但不限于水稻。

前述的應用，通過在水稻中過表達基因OsWRKY104的CDS序列，從而推遲轉基因水稻的開花時間及生育期。具體方法如下：

提取水稻(如野生型日本晴‘kitaake’)總RNA，反轉錄成cDNA，以cDNA為模板進行PCR擴增獲得如SEQ ID No.2所示的基因OsWRKY104的CDS序列，并將所述CDS序列構建到植物雙元表達載體的Ubiquitin啟動子的下游，轉化水稻，篩選轉基因水稻植株。

優選地，所述植物雙元表達載體的出發載體為pCAMBIA1390。

PCR擴增所用引物為：

正向引物F 5'-TCTGCACTAGGTACCTGCAGATGAAAATTCTCGAATCTTTTGGTC-3'(SEQ IDNo.4)

反向引物R 5'-ATGGATCCGTCGACCTGCAG TCCCCATATGCATATTGGACTG-3'(SEQ IDNo.5)