[發明專利]控制水稻種子大小基因OsNAC1及其應用

有效

• 申請號: 201710179885.X
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106868021B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 唐躍輝;包欣欣;劉坤
• 申請（專利權）人: 周口師范學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

本發明提供一種控制水稻種子大小基因OsNAC1，來源于水稻(Oryza sativa L.)cv.中花11，其核苷酸序列為SEQ ID NO.1，其基因開放閱讀框的核苷酸序列為SEQ ID NO.2，其cDNA編碼的氨基酸序列為SEQ ID NO.3。在水稻中超表達OsNAC1后發現，與野生型水稻相比，OsNAC1超表達轉基因水稻種子變小，種子寬度和種子長度都降低，千粒重降低，株高降低，結實率不變。這些結果說明OsNAC1是控制水稻種子大小的基因。此外，我們已經種植了4代轉基因株系，并且從T1代開始種子大小和千粒重都顯著性的降低，說明我們獲得的OsNAC1轉基因植株是可以穩定遺傳的。

技術領域

本發明屬于植物生物技術領域，它涉及一種植物種子大小必需基因及其應用，具體涉及一種控制水稻種子大小基因OsNAC1及其應用。

背景技術

水稻是我國重要的糧食作物，面對人口劇增、環境惡化和耕地面積減少的嚴峻形勢，保證糧食安全成為我國面臨的一個日益突出的大問題和嚴峻挑戰，而提高水稻等主要糧食作物的單位面積產量是解決這一問題的重要途徑，對保證我國的糧食安全、促進國民經濟的發展有舉足輕重的作用。有效穗數、每穗粒數和千粒重是構成水稻產量的三個基本要素。種子大小是由粒長、粒寬、粒厚和谷粒充實度共同決定的，是千粒重最主要的決定因素。種子大小也是構成水稻理想株型的主要農藝性狀之一，長期以來一直是很多作物育種改良的重要目標，對產量和外觀品質有很大的影響。“雜種優勢”和“綠色革命”的利用，使我國水稻產量實現了兩次飛躍。雜交水稻主要是基于野敗型不育系的發現和三系配套法的發明，使產量大幅提升。“綠色革命”則是基于半矮稈基因sd1的發現和利用，使株高大幅度降低，提高了耐肥和抗倒伏能力，從而顯著提高產量 (Sasaki et al., 2002)。近10多年來，“超級稻”育種備受人們期待，其采用的最主要的技術就是理想株型和優勢利用相結合。由此可見，水稻理想株型研究上的突破是水稻育種能夠更快更好地開展下去的前提和基礎，因此，對于作為理想株型建成的重要因子之一種子大小相關功能基因的挖掘及其作用機理的研究，進而應用于水稻、小麥等禾谷類作物高產品種的培育，具有重要的理論意義和生產應用前景。