[發明專利]水稻α-異丙基蘋果酸合酶基因的應用

在審

• 申請號: 201810416551.4
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108715903A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 張紅生;王州飛;程金平;何永奇;唐海娟
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/54;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發明公開了水稻α?異丙基蘋果酸合酶基因的應用。所述的基因OsIPMS1核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，以及編碼相應的蛋白氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。本發明在水稻中首次報道了OsIPMS1基因能調控水稻種子活力，通過試驗表明突變該基因影響正常條件種子發芽速度、幼苗生長。證明本發明OsIPMS1基因調控了水稻種子活力，利用該基因有助于篩選和培育高種子活力水稻品種，有利于直播稻生產。

技術領域

本發明屬于種子生物技術領域，涉及水稻α-異丙基蘋果酸合酶基因的應用。

背景技術

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一。近年來，隨著經濟的發展，農村勞動力日益短缺，直播稻生產變得越來越普遍，高活力水稻品種培育具有重要意義。在水稻直播生產中，播種期間往往會遇到低溫、洪澇、干旱等不利條件，低活力種子在田間往往表現為種子發芽速度緩慢、出苗率低和抗性差等，最終引起田間幼苗腐爛、壞死及雜草叢生等現象，對直播稻生產帶來不利。選育高活力水稻品種，不僅可以提高田間種子發芽速度和整齊度，增強幼苗抵御不良環境條件能力，減少田間雜草，同時可以減少用種量，節約種子費用，對提高直播稻產量和品質具有重要意義。

為培育高活力水稻品種，目前已有不少學者通過構建不同的遺傳群體，定位了多個控制種子萌發相關的QTLs，克隆了一些與種子萌發相關基因，如：qLTG3-1、Sdr4、OsVP1、OsGA20ox1、OsFbx352及GD1等，但促進水稻種子發芽速度和幼苗生長的相關基因鮮有報道。利用水稻種子活力基因，鑒定具有高活力水稻品種或資源的應用較少。因此，利用水稻高活力基因α-異丙基蘋果酸合酶OsIPMS1，為篩選、鑒定或培育高活力水稻品種提供技術支撐，對直播稻生產發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一個控制水稻種子活力α-異丙基蘋果酸合酶基因OsIPMS1的分離克隆、功能驗證和應用。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：

本發明的一個來自水稻α-異丙基蘋果酸合酶基因OsIPMS1，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。

本發明所述的水稻α-異丙基蘋果酸合酶基因OsIPMS1編碼的蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本發明所述的水稻OsIPMS1基因在篩選、鑒定或培育高活力水稻品種中的應用。

本發明所述的水稻OsIPMS1蛋白在篩選、鑒定或培育高活力水稻品種中的應用。

本發明所述的水稻OsIPMS1基因突變體獲得和基因功能驗證，包括如下步驟：

(1)獲得水稻OsIPMS1基因的核苷酸序列及氨基酸序列；

(2)用PCR技術獲得OsIPMS1基因的目標片段，將基因的目標片段構建到CH載體中；

(3)將步驟(2)得到的帶有OsIPMS1基因的目標片段的CH載體構建到pCAMBIA1300載體上，獲得p1300-CH-Target載體；

(4)將步驟(3)得到的帶有OsIPMS1基因目標片段的質粒轉化農桿菌；將帶有轉化質粒的農桿菌轉化水稻；

(5)水稻突變體篩選與鑒定，并在正常條件下鑒定種子活力。

進一步的，在步驟(1)中利用從水稻cDNA為模板PCR克隆出該基因的cDNA序列，所述上游引物序列如序列表SEQ ID NO.3所示，所述下游引物序列如序列表SEQ ID NO.4所示。

進一步的，在步驟(2)中克隆OsIPMS1基因第一個外顯子特異的20bp的目標片段，所述上游引物序列如序列表SEQ ID NO.5所示，所述下游引物序列如序列表SEQ ID NO.6所示，將該片段與CH載體相連，獲得CH-Target重組載體。