[發(fā)明專利]控制水稻莖稈粗度、分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的理想株型基因NPT1及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710461754.0
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107164347B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅向東;王拴鎖;吳昆;劉倩;葉亞峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號: C12N9/48
• 分類號: C12N9/48;C12N15/57;C12N15/11;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 陳曉娜

1.一種分離的控制水稻分蘗數(shù)、莖稈粗度、每穗穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的株型基因的等位基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2或4所示，將其命名為npt1。

2.權(quán)利要求1的等位基因的啟動子序列，其如SEQ ID NO:6所示。

3.一種重組構(gòu)建體，其特征在于包含權(quán)利要求1所述的序列。

4.一種重組宿主細(xì)胞，其特征在于包含權(quán)利要求1所述的序列；或包含權(quán)利要求3所述的重組構(gòu)建體，其中所述細(xì)胞為微生物細(xì)胞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組宿主細(xì)胞，其特征在于所述微生物細(xì)胞為大腸桿菌(Escherichia coli)或農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)細(xì)胞。

6.一種培育產(chǎn)量提高的水稻的方法，該方法包括：用包含權(quán)利要求1的等位基因npt1的重組宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)染水稻植株得到NPT1基因表達水平下降或者氨基酸序列改變導(dǎo)致蛋白功能下降的轉(zhuǎn)基因水稻植株，或者將含有權(quán)利要求1所述的等位基因npt1的水稻植株與另一水稻植株雜交；

其中，所述NPT1基因為編碼SEQ ID NO:15所示的氨基酸序列的基因；

其中，所述另一水稻植株是單穗粒數(shù)增加、產(chǎn)量增加的植株。

7.一種通過過量表達OsUBC13培育每穗穗粒數(shù)和產(chǎn)量增加的水稻的方法，該方法包括用含有OsUBC13的重組構(gòu)建體及重組宿主細(xì)胞，轉(zhuǎn)化水稻植株獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株，所得到的轉(zhuǎn)基因水稻植株中NPT1蛋白活性受到影響，由此增加每穗穗粒數(shù)和產(chǎn)量，其中所述細(xì)胞為微生物細(xì)胞；其中所述NPT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:15所示。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述微生物細(xì)胞為大腸桿菌(Escherichia coli)或農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)細(xì)胞。

9.一種培育高產(chǎn)量的水稻品種的分子標(biāo)記輔助選擇的聚合育種方法，該方法包括使用包含權(quán)利要求1所述的等位基因npt1的水稻親本與攜帶優(yōu)異等位基因dep1-1的另一水稻親本雜交，在后代中根據(jù)分子標(biāo)記選育出聚合了優(yōu)異等位基因npt1和dep1-1的品系或品種；

其中dep1-1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：33所示。

10.一種通過CRISPR/cas9基因編輯技術(shù)敲除NPT1基因培育產(chǎn)量提高的作物的方法，所述方法包括以NPT1基因為靶點，通過CRISPR/cas9基因編輯技術(shù)敲除靶點基因，培育得到產(chǎn)量提高的作物，其中所述作物為水稻；

其中，所述NPT1基因為編碼SEQ ID NO:15所示的氨基酸序列的基因。

11.一種通過增強水稻株型調(diào)控蛋白OsSPL14的功能培育每穗穗粒數(shù)和產(chǎn)量增加的水稻的方法，該方法包括用含有NPT1的重組構(gòu)建體及重組宿主細(xì)胞，轉(zhuǎn)化水稻植株獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株，由此獲得OsSPL14功能增強的轉(zhuǎn)基因植株，其中所述細(xì)胞為微生物細(xì)胞；

其中，所述NPT1為編碼SEQ ID NO:15所示的氨基酸序列的基因。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述微生物細(xì)胞為大腸桿菌(Escherichia coli)或農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)細(xì)胞。