[發(fā)明專利]利用蔗糖合酶提高水稻莖稈抗倒伏能力的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710034026.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN106834342A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭良才;豐勝求;范春芬;李英;涂媛媛;陳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/82
• 分類號(hào): C12N15/82;C12N15/53;A01H5/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)蔗糖合酶水稻的分子生物學(xué)技術(shù)，尤其涉及一種利用蔗糖合酶提高水稻抗倒伏能力的方法。

背景技術(shù)

蔗糖合酶(sucrose synthase，EC 2.4.1.13，SUS)是一種糖基轉(zhuǎn)移酶，催化可逆的反應(yīng)：一般認(rèn)為，它在植物體內(nèi)主要起到蔗糖分解的作用[1,2](Tsai et al.,1970；Su and Preiss,1978)。單子葉模式物種水稻的蔗糖合酶基因家族有6個(gè)同源基因，分別命名為OsSUS1-6。大量研究表明SUS參與纖維素和淀粉的合成。如棉花中SUS突變或被抑制，棉花胚珠表皮纖維起始基本被抑制，棉纖維細(xì)胞延伸和種子發(fā)育受到影響，最終產(chǎn)生少纖維的棉花種子[3,4](Ruan et al.,1998,2003)。在棉花中超表達(dá)SUS基因，使棉纖維長(zhǎng)度增加，纖維產(chǎn)量增加[5,6](Xu et al.,2012；Jiang et al.,2012)。在木本植物楊樹中，超表達(dá)棉花SUS基因同樣增加纖維素含量和次生細(xì)胞壁厚度[7](Coleman et al.,2009)。玉米SUS突變導(dǎo)致胚乳中淀粉含量顯著降低，籽粒皺縮、干癟[8](Chourey and Nelson,1976)。在玉米中轉(zhuǎn)入馬鈴薯的蔗糖合酶基因StSUS4，轉(zhuǎn)基因玉米的種子中含量增加[9](Li et al.,2013)。對(duì)馬鈴薯SUS基因進(jìn)行RNA抑制后，塊莖中的的SUS活性降低，淀粉含量降低[10](Zrenner et al.,1995)。但迄今為止，尚無蔗糖合酶對(duì)提高植物抗倒伏能力的報(bào)道。

參考文獻(xiàn)：

1.Tsai CY,Salamini F,Nelson OE.Enzymes of carbohydrate metabolism in the developing endosperm of maize.Plant Physiol,1970,46:299-306.

2.Su JC,Preiss J.Purification and properties of sucrose synthase from maize kernels.Plant Physiol,1978,61:389-393.

3.Ruan YL,Chourey PS.A fiberless seed mutation in cotton is associated with lack of fiber cell initiation in ovule epidermis and alterations in sucrose synthase expression and carbon partitioning in developing seeds.Plant Physiol,1998,118:399-406.

4.Ruan YL.Suppression of sucrose synthase gene expression represses cotton fiber cell initiation,elongation,and seed development.Plant Cell,2003,15:952-964.

5.Xu SM,Brill E,Llewellyn DJ,Furbank RT,Ruan YL.Overexpression of a potato sucrose synthase gene in cotton accelerates leaf expansion,reduces seed abortion,and enhances fiber production.Mol Plant,2012,5:430-441.

6.Jiang Y,Guo W,Zhu H,Ruan YL,Zhang T.Overexpression of GhSusA1 increases plant biomass and improves cotton fiber yield and quality.Plant Biotechnol J,2012,10:301-312.

7.Coleman HD,Yan J,Mansfield SD.Sucrose synthase affects carbon partitioning to increase cellulose production and altered cell wall ultrastructure.Proc Natl Acad Sci USA,2009,106:13118-13123.