[發(fā)明專利]OsCOL15基因在調(diào)控水稻抽穗期中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710837761.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107400672B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳瑋勛;曹立勇;程式華;張迎信;占小登;沈希宏;于萍;陳代波;劉群恩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所 11321
• 代理人: 王凝;李洪群

本發(fā)明涉及OsCOL15基因在調(diào)控水稻抽穗期中的應(yīng)用，OsCOL15基因的序列來自水稻品種日本晴，其cDNA序列如SEQ ID NO：1所示，該基因編碼一個具有488個氨基酸的B?box/CCT鋅指蛋白，屬于CONSTANS?like轉(zhuǎn)錄因子基因家族。研究發(fā)現(xiàn)OsCOL15定位在細胞核中并具有轉(zhuǎn)錄自激活活性，并且OsCOL15基因具有節(jié)律表達模式。通過遺傳轉(zhuǎn)化實驗，證明過表達OsCOL15基因在短日照和長日照條件下均延遲水稻抽穗。在水稻光周期開花途徑中位于Ghd7和Ehd2的上游。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及OsCOL15基因在調(diào)控水稻抽穗期中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

控制開花時間(作物中稱為抽穗期)是農(nóng)作物繁殖成功的關(guān)鍵一步，同時也是作物地區(qū)適應(yīng)性和產(chǎn)量潛力的重要因素(Hori等,2016,Theor.Appl.Genet.129:2241–2252)。精確的開花轉(zhuǎn)變是由環(huán)境(日長和溫度)和內(nèi)源信號觸發(fā)的。光周期是監(jiān)測植物在同一地區(qū)相對穩(wěn)定的重要環(huán)境因子，而其他環(huán)境因子則逐年變化。

根據(jù)光周期的類型，植物通常分為三類：在長日照下促進開花的長日照植物，在短日照下促進開花的短日植物和不受光周期調(diào)節(jié)的日中性植物。光周期開花的分子機制在擬南芥(長日照植物)和水稻(短日照植物)中已廣泛研究(Song等,2015,Plant Biol.66:441–464；Shrestha等,2014,Ann.Bot.114:1445–1458)。在擬南芥中，GI-CO-FT作為核心光周期開花通路在長日照下起作用而在短日照條件下無作用，該通路與水稻的OsGI–Hd1–Hd3a在進化上保守(Song等,2015,Plant Biol.66:441–464)。在短日照條件下，Hd1通過激活Hd3a表達促進抽穗，而在長日照條件下，通過抑制Hd3a表達延遲抽穗(Yano等,2000,Plant Cell12:2473–2484；Hayama等,2003,Nature 422:719–722)。這種Hd1轉(zhuǎn)換活性響應(yīng)光周期的分子機制最近得到了部分解釋(Du等,2017,Mol Plant 10:948–961；Zhu等,2017,J.Exp.Bot.68:553–568)。此外，除了OsGI–Hd1–Hd3a通路，水稻還有一個進化獨特的Ghd7–Ehd1–Hd3a/RFT1通路，因為擬南芥缺乏Ghd7和Ehd1的同源基因(Doi等,2004,Gene Dev.18:926–936；Xue等,2008,Nat.Genet.40:761–767；Song等,2015,Plant Biol.66:441–464)。最近報道了多個激活或抑制Ehd1轉(zhuǎn)錄調(diào)控的開花時間基因(Hori等,2016,Theor.Appl.Genet.129:2241–2252)。Ghd7編碼一個類CONSTANS蛋白，在長日照條件下通過抑制Ehd1和成花素基因的表達延遲開花(Xue等,2008,Nat.Genet.40:761–767)。最近的研究也表明Ghd7-Hd1蛋白形成了一個復(fù)合體綁定于Ehd1啟動子上抑制其表達(Nemoto等,2016,Plant J.86:221–233)。