[發(fā)明專利]植物分蘗角度相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711424584.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN108085319B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永紅;張寧;余皓;袁運(yùn)棟;余泓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;C07K14/415
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;何葉喧

本發(fā)明公開了一種植物分蘗角度相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明保護(hù)一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟：降低目的植物中WOX6蛋白和WOX11蛋白的表達(dá)量和/或活性，得到分蘗角度增大和/或重力反應(yīng)減小的轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明還保護(hù)一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟：是抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表達(dá)，得到分蘗角度增大和/或重力反應(yīng)減小的轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明挖掘水稻分蘗角度關(guān)鍵基因WOX6和WOX11，并進(jìn)行功能驗(yàn)證。本發(fā)明為水稻株型的改良、超級(jí)水稻品種的培育提供重要的理論依據(jù)和有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物分蘗角度相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

水稻是全球最重要的糧食作物之一，世界上一半以上的人口以水稻作為主糧。隨著全球人口的逐年增加，有效耕地的不斷減少，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水稻品種已經(jīng)成為亟待解決的問題。株型育種作為一種安全有效的解決途徑，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。分蘗角度是決定水稻株型的重要農(nóng)藝性狀之一。分蘗角度的大小對(duì)于光能的利用、抗倒伏、抵御病蟲害都有直接的關(guān)系，對(duì)最終的產(chǎn)量具有重大的影響。因此，研究水稻分蘗角度的分子調(diào)控機(jī)制對(duì)于提高水稻產(chǎn)量具有重要的意義。水稻分蘗角度受到很多因素影響，例如遺傳因素、光、種植密度等環(huán)境因素，在環(huán)境因素中，水稻莖的重力反應(yīng)起關(guān)鍵作用。在水稻發(fā)育過程中，水稻的地上部分莖基部以及葉鞘枕根據(jù)重力的方向不斷調(diào)整植株的生長(zhǎng)方向，最后水稻的分蘗與重力方向達(dá)到一個(gè)固定角度(The gravitropic set-point angle，GSA)。植物地上部分重力反應(yīng)的改變往往會(huì)導(dǎo)致GSA的變化。不同水稻材料重力反應(yīng)強(qiáng)弱不同，造成分蘗角度等植株形態(tài)上的改變，從而影響單株生長(zhǎng)狀態(tài)及群體有效栽培密度等，最終影響作物產(chǎn)量。目前，關(guān)于水稻重力反應(yīng)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚不明晰。因此，研究水稻重力反應(yīng)并對(duì)相關(guān)差異表達(dá)基因進(jìn)行深入的功能研究，將有助于構(gòu)建分蘗角度形成的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，發(fā)掘有應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵基因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種植物分蘗角度相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟：降低目的植物中WOX6蛋白和WOX11蛋白的表達(dá)量和/或活性，得到分蘗角度增大和/或重力反應(yīng)減小的轉(zhuǎn)基因植物。

本發(fā)明還保護(hù)一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟：抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表達(dá)，得到分蘗角度增大和/或重力反應(yīng)減小的轉(zhuǎn)基因植物。

所述“抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表達(dá)”是通過向目的植物中導(dǎo)入突變載體實(shí)現(xiàn)的。

所述突變載體可通過Ti質(zhì)粒、Ri質(zhì)粒、植物病毒載體、直接DNA轉(zhuǎn)化、顯微注射、電導(dǎo)、農(nóng)桿菌介導(dǎo)等常規(guī)生物學(xué)方法轉(zhuǎn)化到目的植物中。

所述“抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表達(dá)”是通過向目的植物中導(dǎo)入突變載體甲和突變載體乙實(shí)現(xiàn)的。

所述突變載體甲為在載體pYLCRISPR/Cas9P_ubi-H的BsaI酶切位點(diǎn)中插入了序列表的序列9所示的雙鏈DNA分子得到的重組表達(dá)載體。

所述突變載體乙為在載體pYLCRISPR/Cas9P_ubi-H的BsaI酶切位點(diǎn)中插入了序列表的序列10所示的雙鏈DNA分子得到的重組表達(dá)載體。

以上任一所述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物。所述單子葉植物可為禾本目植物。所述禾本目植物可為禾本科植物。所述禾本科植物可為稻屬植物。所述稻屬植物具體可為水稻，例如中花11水稻。

本發(fā)明還保護(hù)WOX6蛋白的應(yīng)用，為如下(e1)或(e2)：

(e1)調(diào)控植物分蘗角度；

(e2)調(diào)控植物重力反應(yīng)。

本發(fā)明還保護(hù)WOX11蛋白的應(yīng)用，為如下(f1)或(f2)：