[發(fā)明專利]水稻tMAPKKK5基因在改良水稻產(chǎn)量性狀方面的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710746368.6
• 申請日: 2017-08-26
• 公開（公告）號: CN109423494B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅小金;徐旭鼎;孫凡;楊金水
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N15/82
• 代理公司: 上海元一成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域，涉及改良水稻產(chǎn)量性狀方法，具體涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻產(chǎn)量性狀方面的應(yīng)用。本發(fā)明所述的水稻tMAPKKK5基因，genbank登錄號為AK106496，該登陸基因序列全長2624bp，其中調(diào)控區(qū)長1349bp，編碼區(qū)長1275bp，序列如SEQ.ID NO1.所示；本發(fā)明將水稻tMAPKKK5基因?qū)攵i稻基因組中，能使秈稻的生長勢和產(chǎn)量性狀獲得明顯改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域，涉及改良水稻產(chǎn)量性狀方法，具體涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻產(chǎn)量性狀方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

據(jù)資料顯示，水稻是世界上重要的糧食作物之一，全世界有約2/3的人口以水稻為主食。在全球范圍內(nèi)耕地面積逐漸減少的情況下，提高水稻單位產(chǎn)量將能滿足日益增長的人口對糧食的需求，具有重要的現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)外利用轉(zhuǎn)基因改良作物經(jīng)濟(jì)性狀的技術(shù)與方法主要是根據(jù)已知的功能基因與表型性狀的關(guān)系,采用組成型表達(dá)載體或組織專一性表達(dá)載體將目的基因?qū)肽繕?biāo)植物,以期獲得作物特定經(jīng)濟(jì)性狀或抗逆性性狀的改良.。

有研究發(fā)現(xiàn)，在真核生物細(xì)胞中，MAPK級聯(lián)途徑與細(xì)胞周期有多方面的關(guān)系。基于現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)，本申請的發(fā)明人通過對實驗室已有的RRM2轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)水稻植株進(jìn)行基因芯片分析，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中RRM2基因與MAPK級聯(lián)途徑和細(xì)胞周期有關(guān)，RRM2可能通過MAPK級聯(lián)途徑影響細(xì)胞周期從而調(diào)控產(chǎn)量性狀；本發(fā)明選取RRM2轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)水稻植株芯片分析結(jié)果中表達(dá)量上升25倍的tMAPKKK5，利用轉(zhuǎn)基因方法將其克隆到表達(dá)載體,然后導(dǎo)入農(nóng)作物細(xì)胞,以期獲得重要經(jīng)濟(jì)性狀發(fā)生改良的轉(zhuǎn)基因再生植株。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于基于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種改良水稻產(chǎn)量性狀方法，具體涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻產(chǎn)量性狀方面的方法。

具體的，本發(fā)明提供了水稻tMAPKKK5基因在改良水稻產(chǎn)量性狀方面的應(yīng)用，其中，利用水稻tMAPKKK5基因轉(zhuǎn)化秈稻品種，以改良水稻的產(chǎn)量性狀；本發(fā)明的實施例中，將水稻tMAPKKK5基因轉(zhuǎn)化處理秈稻品種9311，使秈稻桂朝二號的生長勢和產(chǎn)量性狀獲得明顯改善。

本發(fā)明進(jìn)行了水稻tMAPKKK5基因的分離、克隆與轉(zhuǎn)基因功能研究實驗；

1)tMAPKKK5基因與蛋白結(jié)構(gòu)組成

水稻tMAPKKK5基因，genbank登錄號為AK106496，該登陸基因序列全長2624bp，其中調(diào)控區(qū)長1349bp，編碼區(qū)長1275bp，序列如SEQ.ID NO1.所示；全長CDS由3個外顯子組成，正常編碼的cDNA長1275bp，序列如SEQ.ID NO2.所示；編碼424個氨基酸，序列如SEQ.IDNO3.所示。

水稻tMAPKKK5基因結(jié)構(gòu)如圖1所示；

2)tMAPKKK5基因表達(dá)載體的構(gòu)建

采用pCAMBIA1304(Center for the Application ofMolecular Biology ofInternational Agriculture,Canberra,ACT,Australia)為表達(dá)載體，將秈稻9311的tMAPKKK5基因插入到pCAMBIA1304載體35S組成型啟動子下游，得到含tMAPKKK5基因的表達(dá)載體，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示；

3)tMAPKKK5基因轉(zhuǎn)化實驗

采用具有高級別產(chǎn)量性狀的秈稻9311為轉(zhuǎn)基因受體，構(gòu)建tMAPKKK5基因過表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株；將秈稻9311成熟種子去殼消毒后接種在脫分化植物組織培育基上誘導(dǎo)愈傷組織，在愈傷組織誘導(dǎo)2-3周后，采用基因槍微彈轟擊法，將含tMAPKKK5基因的經(jīng)純化的pCAMBIA1304質(zhì)粒DNA導(dǎo)入秈稻9311愈傷組織細(xì)胞，在添加30ppm潮霉素的MS培養(yǎng)基上連續(xù)培養(yǎng)3-4周篩選抗性細(xì)胞系，然后將篩選的細(xì)胞系轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)長芽和生根；