[發明專利]一個控制水稻表面茸毛生長發育的基因OsGL6

在審

• 申請號: 201710090212.7
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106754973A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張建福;肖開轉;許惠濱;何煒;連玲;王穎姮;魏毅東;朱永生;謝鴻光;謝華安
• 申請（專利權）人: 福建省農業科學院水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,陳彩芳

技術領域

本發明屬于作物遺傳育種領域，具體涉及一個控制水稻表面茸毛生長發育的基因OsGL6。

背景技術

茸毛是植物體抵御外界環境刺激的一道天然屏障，在植物體生長發育過程中起到非常重要的作用，如減少水分蒸發，反射太陽強光，抗紫外輻射，抗蟲害及病原菌侵染等特點。

在水稻中至今發現與水稻茸毛生長發育的相關的基因有gl1，gl2，Hl1，Hl2和Hg，其中gl1與gl2為一對串聯重復的基因。葉片茸毛基因Hl-a和Hl-b屬于兩個互補的基因，Yu等（1995）研究表明水稻葉片及穎殼的無毛基因gl1位于水稻5號染色體上，與RFLP標記RG182和RG403的物理距離分別為14.3±7.4 cM，20.9±8.3 cM, Wang等（2009）找到了與gl1緊密連鎖的SSR標記RM1024、RM1200、GL8及GL311，gl1位于標記GL8與GL311之間230 kb的區域內，根據水稻基因組物理圖譜分析認為該區域有兩個BAC克隆含有無毛基因。Li等（2010）的進一步研究表明，以93-11的突變體為材料，將gl1定位于標記RM1200/RM17786和RM2010/RM17801之間，遺傳距離分別為1.0 cM和1.0 cM，并且精細定位在標記ID33和ID44之間54 kb的區域內，該區域包含有10個候選基因，對其中一個候選基因（編號為Os05g0119000）進行克隆，預測結果表明這是與鋁耐受性相關的基因，分析表明4個gl1突變體和光身稻品種在候選基因Os05g0118900的5’-UTR區具有一個共同的A→T點的突變，該突變影響mRNA的折疊和二級結構。牟文斌（2013）利用來源于斯里蘭卡的茸毛葉秈稻品種蘇旺往爾與粳稻日本晴、寧稻1號，將茸毛基因HL1精細定位于6號染色體的InDel標記WB17和WB23之間，物理距離為12.7kb，預測了一個基因LOC_Os06g44750，該基因編碼含AP2結構域的轉錄因子，由此判斷該基因編碼的轉錄因子在表皮茸毛發育進程中起到關鍵的調控作用。據研究，Glabrous Rice1(GLR1)/WUSCHEL-likehomeobox(OsWOX3B)/DEPILOUS (DEP)基因對水稻茸毛的發育具有重要作用，研究發現葉片和穎殼具有茸毛材料的三個突變體都不具有茸毛。Wang 等(2013)鑒定了一個水稻茸毛相關的突變體glr2，并將該突變體基因glr2精細定位在水稻的第1號染色體上，位于標記RM12124和RM12136之間84.7Kb的區間內，該區間含有12個候選基因。本研究利用具有茸毛特性的水稻品種75-1-127與無茸毛品種明恢63進行正反交，構建遺傳學群體，結果表明水稻葉片表面茸毛性狀是由單個的細胞核顯性基因控制的，其中有毛性狀表現為顯性性狀，無毛性狀為隱性性狀，并將茸毛基因OsGL6精細定位于水稻6號染色體上，位于插入缺失標記InDel-106和InDel-115之間，遺傳距離分別為0.3cM和0.1cM，通過生物信息學分別在粳稻日本晴和秈稻93-11的基因組預測中有8個和7個預測基因。通過預測，表達載體構建及相關表達分析，我們成功的獲得了控制茸毛生長發育的基因暫命名為OsGL6。

茸毛是研究植物體形態建成，細胞命運決定，細胞分化的一個很好的研究對象，近年來，在雙子葉模式植物體擬南芥中，對該特性的研究已經有了較為深入的探究，且初步了解了控制該性狀表達的網絡機制。但是在單子葉植物體水稻中，有報道指出其控制茸毛性狀的表達可能與雙子葉的控制機制不同，固本發明將對研究水稻這一單子葉植物茸毛的研究就顯得非常有意義。

本發明在原有報道控制水稻茸毛發育的基因OsGL1外，發現了一個新的控制水稻茸毛生長發育的新基因OsGL6，因此，進一步研究水稻該基因的功能研究，闡明該基因的控制機制及水稻新材料的分子創制提供理論依據。

發明內容

本發明的目的在于提供一個控制水稻表面茸毛生長發育的基因OsGL6。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明涉及一種水稻茸毛發育相關的基因OsGL6（Oryza sativa glabrous 6，縮寫為OsGL6），其核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO.1所示。

本發明涉及上述水稻茸毛相關基因OsGL6的蛋白，其氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO.2所示。

本發明涉及上述水稻茸毛生長發育相關基因在水稻遺傳育種中的應用。