[發明專利]水稻Os10g0562700基因及其突變體基因ssr1與應用

有效

• 申請號: 201711377689.X
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108130343B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 楊遠柱;李艷鋒;嚴天澤;王凱;符辰建;秦鵬;趙新輝;周群豐
• 申請（專利權）人: 袁隆平農業高科技股份有限公司;湖南隆平高科種業科學研究院有限公司;湖南亞華種業科學研究院
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/04;A01H6/46;C07K14/415;C12Q1/6895
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;黃爽

本發明公開了水稻Os10g0562700基因及其突變體基因ssr1與應用。本發明首次發現了水稻基因Os10g0562700具有調控植物莖稈髓腔發育的生物學功能，進一步從秈稻品種6104經⁶⁰Co?γ輻射誘變產生的可穩定遺傳的變異株中，采用圖位克隆技術克隆獲得基因Os10g0562700的突變體基因ssr1，ssr1突變體伴隨著株高降低、莖稈硬度增強等性狀，對水稻抗倒伏品種的選育具有重要意義。

技術領域

本發明涉及基因工程和分子育種領域，具體地說，涉及水稻Os10g0562700基因及其突變體基因ssr1與應用。

背景技術

水稻(Oryza sativa L.)是我國重要的糧食作物之一，全世界超過二分之一的人口以稻米為主食。莖稈的形態結構與株型、抗倒伏性及營養物質的運輸緊密相關，因此，研究水稻莖稈發育調控機理對于指導水稻育種具有重要意義。

水稻莖稈由莖節和節間組成。在水稻莖稈發育過程中，隨著節間的伸長，髓的中央部分在生長過程中逐漸消失，進而形成髓腔，除了髓腔的部分，其他節間組織被稱為節間壁。目前為止，水稻莖稈不同截面形狀主要分為三種類型，即完全實心的莖稈、厚節間壁空心稈和薄節間壁空心稈 (Ookawa et al.,2010,New approach for rice improvementusing a pleiotropic QTL gene for lodging resistance and yield.Nat.Commun.1,132.)。髓腔作為水稻莖稈一個特殊的形態結構，其形成過程中伴隨著細胞的程序性死亡。莖初始伸長期，所有位于莖壁的薄壁細胞退化產生一個空心管，連接到根通氣組織并為地下部分提供氧氣。厚而粗壯的莖稈與水稻桿壁厚度和髓腔大小緊密相關，挖掘影響水稻莖稈髓腔發育的基因，培育厚而堅實的莖稈對水稻理想株型的選育和抗倒伏育種具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一個新的調控植物莖稈髓腔發育的基因Os10g0562700。

本發明的另一目的是提供水稻Os10g0562700基因的突變體ssr1基因。

本發明的再一目的是提供水稻Os10g0562700基因及其突變體ssr1基因的應用。

本發明的又一目的是提供與水稻實心莖稈性狀相關的DNA分子標記及其應用。

為了實現本發明目的，本發明提供的調控植物莖稈髓腔發育的基因為Os10g0562700(SEQ ID NO:3)，其中基因Os10g0562700編碼的蛋白為：

1)由SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列構成的蛋白；或

2)SEQ ID NO:4所示氨基酸序列經取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸且同等功能的由1) 衍生的蛋白。

本發明還提供水稻Os10g0562700基因在調控植物莖稈壁厚和硬度及株高中的應用，其中所述調控是指使植物莖稈壁的厚度和硬度下降，且使株高增加。其中，所述植物包括但不限于水稻。

本發明還提供水稻Os10g0562700基因的突變體ssr1基因，該突變基因是從秈稻品種6104經⁶⁰Co-γ輻射誘變產生的可穩定遺傳的變異株中，采用圖位克隆技術克隆獲得的。該水稻變異株的主要特征為：倒1節間(穗莖節)為完全實心結構，倒2～5節間實心特性逐漸減弱，命名為水稻變異株ssr1(solid stalk rice 1)。

本發明的突變基因ssr1核酸序列為：

i)水稻Os10g0562700基因起始密碼子后第3216-3219位堿基由AAAA突變成AAA所形成的突變基因(該突變位于Os10g0562700基因第4外顯子上)；或

ii)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或