[發明專利]水稻細胞質激酶基因OsBHL1及其編碼蛋白與應用

有效

• 申請號: 201610152726.6
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105695428B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 何光存;馬銀花;杜波;陳榮智;祝莉莉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C12N9/12
• 分類號: C12N9/12;C12N15/54;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;C12Q1/6895
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明提供了水稻細胞質激酶基因OsBHL1，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，cDNA序列如SEQ ID No.2所示，蛋白質序列如SEQ ID No.3所示，屬于植物基因工程技術領域。通過農桿菌介導的遺傳轉化，將其轉入到粳稻品種合江19（H1493）中，過表達的植株出現植株發育異常和抗性增加效應，主要表現在：植株葉片卷曲、直立性增加、分蘗減少、結實率降低、千粒重降低、穗數增多以及對褐飛虱的抗性增強。本發明的基因具有多效性作用，對于研究基因分子功能和育種工作都具有很好的借鑒意義。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，具體涉及一種水稻細胞質激酶基因OsBHL1及其編碼蛋白與應用。

背景技術

水稻是一種重要的糧食作物，世界上有超過一半的人以其為主食，同時水稻也是目前農業生產和科學研究的熱點植物，作為科學研究的模式植物，在完成水稻全基因組計劃之后，其功能基因組的研究得到越來越多的廣泛關注，特別是對一些調控水稻重要農業性狀基因的研究日益受到研究人員的重視。

受體類蛋白激酶在植物生長、發育和防御反應中起重要作用。一般受體類蛋白激酶包括4個結構域：N-端信號肽、細胞外受體識別、單次跨膜和細胞質內的蛋白激酶結構域。細胞外的結構域結合配體后激活細胞內的激酶活性，可誘導下游蛋白的轉磷酸化和自磷酸化過程，磷酸化的蛋白可進一步的誘導此配體引起的特異性反應。盡管受體類蛋白激酶在植物基因組中包含一個很大的家族，并且大量的基因已經克隆，但是這些蛋白的功能知道的還是很少。

葉片卷曲是水稻生產中一個重要的農藝學性狀，適度的葉片卷曲可使葉片直立，增加光合作用效率，通過降低蒸騰作用水分的喪失和增加熱的吸收提高應急反應。然而對于葉片卷曲的分子學機制還知道很少。

對于激酶基因多效應的研究報道也比較多，例如水稻類凝集素受體蛋白基因OslecRK參與發芽和抗性、Ca²⁺依賴的蛋白激酶CDPK7參與水稻的耐冷、耐鹽和耐旱、受體激酶BAK1可通過BR信號調控生長發育，也可通過識別flg22或者ERF參與PTI調控的抗性反應等等。

發明內容

為了進一步研究控制水稻葉片卷曲的分子機理，本發明的目的在于提供一種水稻細胞質激酶基因OsBHL1及其編碼蛋白與應用。

本發明提供水稻細胞質激酶基因OsBHL1，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，該基因全長2433bp，具有5個內含子和6個外顯子，其CDS區段分別為1-706、808-969、1230-1314、1397-1534、1621-1235和2098-2433，cDNA全長1567bp，如SEQ ID NO.3所示，其ORF為cDNA的238-1416bp。

本發明技術人員應當理解根據SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，對其替換、缺失和/或增加一個或幾個核苷酸，獲得具有相同功能的核苷酸序列，例如，在不同水稻背景下的序列，替換一個或幾個堿基。因此，本發明所述的基因還包括SEQ ID No.1所示的核苷酸序列經替換、缺失和/或增加一個或幾個核苷酸，且具有相同功能的核苷酸序列。

進一步地，本發明還提供了所述基因編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

應該理解為，在不影響BHL1蛋白活性的前提下(即不在蛋白的活性中心)，本領域技術人員可對SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列進行各種取代、添加和/或缺失一個或幾個氨基酸獲得具有同等功能的氨基酸序列。

因此，本發明的水稻BHL1基因編碼的蛋白質還包括SEQ ID NO.2所示氨基酸序列經取代、替換和/或增加一個或幾個氨基酸，具有同等活性的水稻BHL1基因編碼的蛋白質。此外，應理解，考慮到密碼子的簡并性以及不同物種密碼子的偏愛性，本領域技術人員可以根據需要使用適合特定物種表達的密碼子。