[發明專利]一個植物淀粉合成相關蛋白OsFLO10及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201810612909.0
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108822194B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 萬建民;任玉龍;巫明明;江玲;張文偉;田云錄;劉喜;劉世家;陳亮明
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 杜靜;徐冬濤

本發明屬于基因工程領域，涉及一個植物淀粉合成相關蛋白OsFLO10及其編碼基因與應用。本發明提供的蛋白質，是如下(a)或(b)的蛋白質：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物谷蛋白分選相關的由序列1衍生的蛋白質。本發明的植物淀粉合成相關蛋白影響植物胚乳中淀粉的合成。將所述蛋白的編碼基因導入淀粉合成異常的植物中，可以培育淀粉合成正常的轉基因植物。所述蛋白及其編碼基因可以應用于植物遺傳改良。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，涉及一個植物淀粉合成相關蛋白OsFLO10及其編碼基因與應用。

背景技術

水稻(Oryza sativa L.)籽粒在成熟過程中積累大量的淀粉，為種子萌發和幼苗生長發育提供主要能量，同時也成為人類重要的食物來源。淀粉的積累不僅影響水稻的產量，其含量與特性還直接決定稻米的品質。因此，通過對淀粉突變體的研究，發掘淀粉合成關鍵基因，不僅在科學上闡明了水稻淀粉合成及調控機制，在育種上對改良稻米品質也具有重要的指導意義。

水稻淀粉主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉由顆粒結合型淀粉合酶(IGBSSI)合成，它由Waxy基因編碼；而淀粉合酶(SSs)，淀粉分支酶(BEs)和淀粉去分支酶(DBEs)則參與支鏈淀粉的合成。在水稻中這些基因的突變，胚乳淀粉都會表現異常特征。由上述酶類和一些調控因子參與，最終淀粉在造粉體內被轉化為淀粉顆粒并儲存起來的途徑已被廣泛認知，但越來越多不屬于上述酶類的粉質基因的克隆，預示淀粉的合成極其精密且復雜。這些新的粉質基因就包含PPR蛋白家族。

PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是廣泛分布于各類生物當中一大類蛋白家族，在高等植物中大多定位于葉綠體和線粒體，在水稻、擬南芥和玉米中各有四百多種PPR蛋白。PPR蛋白對單鏈RNA具有序列特異性識別模式，與RNA的轉錄、剪切、編輯和穩定性等過程都密切相關。現有的研究表明，PPR對開花植物的胚及胚乳發育具有重要作用。OsFLO10屬于PPR蛋白家族的一個成員，其在生物體內的功能還未被研究。

發明內容

本發明的目的是提供一個淀粉合成相關蛋白及其編碼基因與應用。

本發明提供的淀粉合成相關蛋白(OsFLO10)，來源于稻屬水稻(Oryza sativavar.N22)，是如下(a)或(b)的蛋白質：

(a)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(b)將SEQ ID NO.1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與淀粉合成相關的由序列2衍生的蛋白質。

序列表中的SEQ ID NO.1由1269個氨基酸殘基組成，自氨基端188-1269為PPR家族結構域。

為了使(a)中的OsFLO10便于純化和研究在水稻細胞的亞細胞位置，可在由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1和表2所示的標簽。

表1 MBP標簽的序列

表2 GFP標簽的序列

上述(b)中的OsFLO10可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。上述(b)中的OsFLO10的編碼基因可通過將序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其5′端和/或3′端連上表1所示的標簽的編碼序列得到。

編碼上述淀粉合成相關蛋白的基因(OsFLO10)也屬于本發明的保護范圍。

所述基因OsFLO10可為如下1)或2)或3)或4)的DNA分子：