[發明專利]OsMKK6蛋白及編碼基因在調控植物種子發育中的應用

有效

• 申請號: 201610805763.2
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107805632B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 高晉蘭;張丹丹;邱金龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C12N9/12
• 分類號: C12N9/12;C12N15/54;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;張立娜

技術領域

本發明屬于基因工程領域，涉及一種OsMKK6蛋白及編碼基因在調控植物種子發育中的應用。

背景技術

水稻穎果(caryopsis)是人類最重要的食物來源之一。一粒種子由母體組織果皮(pericarp)和外種皮(testa)以及子代組織胚(embryo)和胚乳(endosperm)等構成。按照基因型來分水稻穎果包含三種不同基因型的組分，果皮、外種皮和珠心組織等二倍體母體組織；三倍體的胚乳和二倍體的子代胚。成熟種子中除了胚和糊粉層細胞之外都是死細胞。種子是由受精的子房發育而來，子房由外珠被、內珠被和珠心組成，其外包裹有果皮。受精兩天后外珠被細胞開始退化，而內珠被的退化與水稻品種相關，珠心細胞未來會發育成植物外種皮。研究發現珠心凸起的退化對水稻種子的灌漿非常重要，Yin等報道OsMADS29在珠心凸起處表達，利用RNAi技術降低OsMADS29的表達會導致水稻灌漿異常，產生皺縮的種子(Yin and Xue,2012)。Bai等發現轉錄因子NF-YB1在糊粉層細胞表達，調控光合產物蔗糖向胚乳的運輸(Bai et al.,2015)。

關于水稻胚和胚乳的發育調控，脂質轉移蛋白基因OsLTPL36在發育中的種皮和胚乳糊粉層細胞表達。OsLTPL36-RNAi轉基因植物造成種子白堊化嚴重，并且胚的發育延遲(Wang et al.,2015b)。DNA甲基化參與調控種子發育，MeDIP-seq(methylcytosineimmunoprecipitation DNA sequencing)檢測發現發育中的胚轉座子甲基化程度比胚乳高，胚乳發育早期(受精兩天到三天)甲基化水平低，推測在胚乳發育早期存在去甲基化過程，而且在種子發育過程中胚和胚乳的甲基化水平變化很大(Xing et al.,2015)。Giant embryo編碼一個CYP78A亞家族的P450單加氧酶。Giant embryo突變體胚增大，而且因其不能維持莖頂端分生組織的正常功能，突變體胚后發育遲緩；超表達株系生長旺盛，產量提高，但是會導致胚變小；因此該基因參與了水稻胚和胚乳的發育調控(Yang et al.,2013)。

MAPK級聯參與植物生長發育、抗病和抗逆等多個過程。MAPK級聯包括三個層級的蛋白激酶，細胞膜表面的受體蛋白接受信號之后通過直接或間接的方式激活MAP kinase kinase kinase(MAPKKK/MAP3K)(Dan et al.，2001)。依次磷酸化下游特定的MAPK kinase(MAPKK/MKK)，之后MKK磷酸化并激活MAP kinase(MAPK/MPK)。激活的MPK會磷酸化細胞質或細胞核中不同的底物蛋白，這些底物蛋白包括其它激酶、各種催化酶、轉錄因子和結構蛋白等(Khokhlatchev et al.，1998)。

發明內容

本發明的目的是提供一種OsMKK6蛋白及編碼基因在調控植物種子發育中的應用。

本發明所提供的應用具體為如下A或B：

A.OsMKK6蛋白在調控植物種子發育中的應用；

所述OsMKK6蛋白為如下a1)或a2)所示的蛋白質：

a1)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

a2)在序列表中序列3所示的氨基酸序列中經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸殘基得到的與植物種子發育相關的由a1)衍生的蛋白質。

B.OsMKK6蛋白相關生物材料在調控植物種子發育中的應用；

所述OsMKK6蛋白為如下a1)或a2)所示的蛋白質：

a1)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

a2)在序列表中序列3所示的氨基酸序列中經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸殘基得到的與植物種子發育相關的由a1)衍生的蛋白質；

所述OsMKK6蛋白相關生物材料，為如下b1)-b5)中任一：

b1)編碼所述OsMKK6蛋白的核酸分子；

b2)含有步驟b1)所述核酸分子的表達盒、重組載體、重組微生物或轉基因細胞系；

b3)針對編碼所述OsMKK6蛋白的基因組DNA序列的基因編輯工具；